Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undangHak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasionaldari Penerbit PT Visindo Media PersadaMtgcvkh\"Ogpi i wpcmcp\"Ocvgo cvkmcUntuk SMK/MAK Kelas XIRumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi KerumahtanggaanPenulis      :           Heri Retnawati                         HarnaetiIlustrasi, Tata Letak :  Tim Visindo Media PersadaPerancang Kulit :        Tim Visindo Media PersadaUkuran Buku  : 17,6 × 25 cm510.71   RETNAWATI, HeriRET                  Kreatif menggunakan matematika 2 : untuk kelas XIk               Sekolah Menengah Kejuruan/Madrasah Aliyah Kejuruan               Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan/               Heri Retnawati, Harnaeti. -- Jakarta : Pusat Perbukuan,               Departemen Pendidikan Nasional, 2008.                     vi, 162 hlm. : ilus.; 25 Cm.                         Bibliografi : hlm.162                         Indeks                         ISBN 979-462-940-5                         1. Matematika-Studi dan Pengajaran    I. Judul                         II. HarnaetiDiterbitkan oleh Pusat PerbukuuanDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008Diperbanyak oleh ...                                   kk
Mcvc\"Uco dwvcp    Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dankarunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional,pada tahun 2008, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet(website) Jaringan Pendidikan Nasional.    Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikandan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syaratkelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui PeraturanMenteri Pendidikan Nasional Nomor 34 Tahun 2008.    Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada parapenulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswadan guru di seluruh Indonesia.    Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (down load), digandakan,dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untukpenggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhiketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku tekspelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruhIndonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapatmemanfaatkan sumber belajar ini.    Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepadapara siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya.Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.                                                       Jakarta, Juli 2008                                                       Kepala Pusat Perbukuan                                               kkk
Mcvc\"Rgpi cpvct    Matematika merupakan ilmu yang sangat berkaitan dengan kehidupan.Sebagai ibu dari ilmu pengetahuan, matematika merupakan ilmu dasaryang dapat digunakan untuk memecahkan masalah dalam bidang ilmu yanglain. Misalnya, Fisika, Kimia, Biologi, Akuntansi, Ekonomi, Sosial, danAstronomi.    Melihat betapa pentingnya matematika maka perlu adanya peningkatankualitas pendidikan matematika di sekolah agar membentuk manusia yangmemiliki daya nalar dan data pikir yang kreatif dan cerdas dalam memecahkanmasalah, serta mampu mengomunikasikan gagasan-gagasannya. Pendidikanmatematika harus dapat membantu Anda menyongsong masa depan denganlebih baik.    Atas dasar inilah, kami menyusun buku Kreatif Menggunakan Matematikaini ke hadapan Anda, khususnya para siswa sekolah menengah kejuruan.Buku ini menghadirkan aspek konstektual bagi Anda dengan menggunakanpemecahan masalah sebagai bagian dari pembelajaran untuk memberikankesempatan kepada Anda membangun pengetahuan dan mengembangkanpotensi diri.    Materi pelajaran matematika dalam buku ini bertujuan membekali Andadengan pengetahuan dan sejumlah kemampuan untuk memasuki jenjangyang lebih tinggi, serta mengembangkan ilmu matematika dalam kehidupansehari-hari. Oleh karena itu, menempatkan Kreatif Menggunakan Matematikasebagai teori dalam kelas akan membantu pencapaian tujuan pembelajaran.Materi-materi bab di dalam buku ini disesuaikan dengan perkembangan ilmudan teknologi terkini. Buku ini juga diajikan dengan bahasa yang mudahdipahami dan komunikatif sehingga mempermudah siswa dalam mempelajaribuku ini.    Kami menyadari bahwa penerbitan buku ini tidak akan terlaksana denganbaik tanpa dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, denganhati yang tulus, kami ucapkan terima kasih atas dukungan dan bantuan yangdiberikan. Semoga buku ini dapat memberi kontribusi bagi perkembangan dankemajuan pendidikan di Indonesia.                                                                          Tim Penyusun                                               kx
F chvct\"KukKata Sambutan • iiiKata Pengantar • iv Bab 1 Program Linear........................................................... 1 A. Grafik Himpunan Penyelesaian       Sistem Pertidaksamaan Linear ............................................. 3 B. Model Matematika dari Soal Cerita ..................................... 10 C. Menentukan Nilai Optimum dari Fungsi Objektif       pada Sistem Pertidaksamaan Linear .................................... 15 D. Menentukan Nilai Optimum dengan Garis Selidik.............. 23 Evaluasi Materi Bab 1.................................................................. 31 Bab 2 Trigonometri................................................................ 35 A. Perbandingan Trigonometri ................................................. 37 B. Perbandingan Trigonometri Sudut-Sudut yang Berelasi..... 53 C. Menggunakan Tabel dan Kalkulator untuk Mencari Nilai       Perbandingan Trigonometri ................................................. 62 D. Identitas Trigonometri.......................................................... 67 E. Mengkonversi Koordinat Cartesius dan Koordinat Kutub .. 71 F. Aturan Sinus dan Cosinus.................................................... 75 G. Luas Segitiga........................................................................ 83 Evaluasi Materi Bab 2.................................................................. 91 Evaluasi Semester 1 ..................................................................... 94 Tugas Observasi Semester 1 ........................................................ 100                                                           x
Bab 3 Barisan dan Deret ....................................................... 103A. Barisan dan Deret Bilangan ................................................. 105B. Barisan dan Deret Aritmetika............................................... 112C. Barisan dan Deret Geometri................................................. 122D. Pemecahan Masalah dengan Model Berbentuk Barisan      dan Deret.............................................................................. 131Evaluasi Materi Bab 3.................................................................. 137Evaluasi Semester 2 ..................................................................... 140Tugas Observasi Semester 2 ........................................................ 144Evaluasi Akhir Tahun................................................................... 147Kunci Jawaban ............................................................................. 152Daftar Istilah ................................................................................ 154Indeks........................................................................................... 155Lampiran ...................................................................................... 157Daftar Simbol............................................................................... 161Daftar Pustaka.............................................................................. 162                                                         xk
1BabProgram Linear                                                    Sumber: dianekawhy.blogspot.com  Pada bab ini, Anda diajak menyelesaikan masalah program linear  A. Grafik Himpunan  dengan cara membuat gra¿k himpunan penyelesaian sistem                Penyelesaian  pertidaksamaan linear, menentukan model matematika dari soal          Sistem  cerita, menentukan nilai optimum dari sistem pertidaksamaan           Pertidaksamaan  linear, dan menerapkan garis selidik.                                 Linear     Program linear merupakan salah satu ilmu matematika          B. Model Matematikayang digunakan untuk memaksimumkan atau meminimumkan                    dari Soal Ceritafungsi objektif dengan kendala tertentu. Program linear perludipelajari di SMK karena dalam kehidupan sehari-hari, Anda        C. Menentukan Nilaisering menemukan berbagai persoalan yang berkaitan dengan               Optimum darimasalah maksimum dan minimum (masalah optimasi) dengan                  Fungsi Objektifsumber terbatas. Masalah-masalah tersebut sering dijumpai               pada Sistemdalam bidang industri, jasa, koperasi, juga dalam bidang                Pertidaksamaanperdagangan. Salah satunya adalah permasalahan berikut.                 Linear     Rina, seorang lulusan SMK Tata Boga membuat dua              D. Menentukan Nilaijenis kue untuk dijual di kantin makanan tradisional asal Jawa          Optimum denganBarat, yaitu kue lupis dan kue kelepon. Untuk membuat satu              Garis Selidikadonan kue lupis, diperlukan 500 gram tepung beras ketan dan300 gram gula. Untuk satu adonan kue kelepon diperlukan 400gram tepung beras ketan dan 200 gram gula. Rina memilikipersediaan 15 kg tepung beras ketan dan 8 kg gula. Keuntungandari satu adonan kue lupis Rp30.000,00 dan satu adonan kuekelepon Rp25.000,00. Bagaimanakah model matematika daripermasalahan program linear tersebut agar Rina mendapatkankeuntungan yang sebesar-besarnya?                                                                  Program Linear          1
Peta KonsepMateri mengenai Program Linear dapat digambarkan sebagai berikut.                 Program Linear                                          untuk mencari                 Nilai Optimum                                   Dari Fungsi Objektif                                          diselesaikan denganUji Titik Pojok                                                  Metode Garis Selidik                                          dihasilkanNilai Maksimum                                                   Nilai MinimumSoal PramateriKerjakanlah soal-soal berikut sebelum Anda mempelajari bab ini.1. Gambarlah pertidaksamaan berikut pada  2. Tentukan himpunan penyelesaian dari      sistem koordinat Cartesius.               pertidaksamaan berikut dalam bentuk      a. x + y < 2                              grafik.      b. 2x – 3y > 1                            a. x – y > 1                                                b. 5x + 2y > 9                                                c. 3x – y < 8                                                d. –2x + 4y > 62 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK         Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
A Grafik Himpunan Penyelesaian     Sistem Pertidaksamaan Linear     Pada materi program linear, Anda akan mempelajari                          Kata Kuncisistem persamaan linear seperti contoh berikut.                                                                                  • gra¿k     ax + by ≤ r                                                                        pertidaksamaan     cx + dy ≤ s                                                                        linear     x≥0     y≥0                                                                          • daerah himpunan     Namun, sebelumAnda mempelajari program linear sebaik-                              penyelesaiannya Anda terlebih dahulu mempelajari cara membuat grafikhimpunan penyelesaian dari sistem pertidaksamaan linear dua                       • sistemvariabel.                                                                               pertidaksamaan                                                                                        linear1. Grafik Pertidaksamaan Linear Dua    Variabel     Pertidaksamaan linear dua variabel adalah suatu per-tidaksamaan yang di dalamnya memuat dua variabel yangmasing-masing variabel berderajat satu dan tidak terjadiperkalian antarvariabelnya. Bentuk-bentuk pertidaksamaanlinear dua peubah dengan a, b, c ŒR serta x dan y peubahadalah:     ax + by < c     ax + by ≤ c     ax + by > c     ax + by ≥ c     Himpunan penyelesaian adalah himpunan semua titik(x, y) pada sistem koordinat Cartesius yang memenuhi per-tidaksamaan linear dua peubah. Misalnya, untuk menggambardaerah yang memenuhi pertidaksamaan linear ax + by ≥ cmaka terlebih dahulu gambarlah garis ax + by = c yangmemotong sumbu-x di ( c , 0) dan memotong sumbu-y di                              a(0,  c  ).  Kemudian,  ambil  satu  titik  lain  di  luar  garis.  Jika  titik     byang diambil memenuhi ax + by ≥ c maka daerah yang diarsiradalah daerah di mana titik tersebut berada. Daerah arsirantersebut merupakan himpunan penyelesaiannya. Sebaliknya,jika titik yang diambil tidak memenuhi ax + by ≥ c maka daerahyang diarsir adalah daerah yang tidak memuat titik tersebut.                                                                                Program Linear          3
Apabila pertidaksamaannya menggunakan tanda > atau <                                           maka garis digambar putus-putus. Titik-titik yang berada pada                                           garis tersebut bukan merupakan penyelesaiannya.                                                Apabila pertidaksamaannya menggunakan tanda ≥ atau ≤                                           maka garis digambar tidak putus-putus. Titik-titik yang berada                                           pada garis tersebut merupakan penyelesaiannya.                                                Agar Anda lebih memahami penjelasan tersebut, per-                                           hatikanlah cara penyelesaian soal berikut.                                           Contoh Soal 1.1             y            Bukan daerah     Tentukanlah grafik himpunan penyelesaian dari pertidaksamaan2x + 3y = 6               penyelesaian     linear, jika x dan y bilangan real.                                           a. 2x + 3y ≤ 6                  (0, 2)                   b. 3x + 4y ≥ 12                          (3, 0)           Jawab:                                           a. Grafik 2x + 3y ≤ 6   Daerah O                             xpenyelesaian                                     Langkah-langkah untuk membuat grafik adalah sebagai berikut.                                                1) Menentukan batas daerahnya, yaitu gambarlah garis dengan               y             Daerah                          penyelesaian                 persamaan 2x + 3y = 6 pada bidang Cartesius.         (0, 3)                                       r +JLBx = 0 maka y = 2 sehingga diperoleh koordinat              O           (4, 0)        x                                                             titik potong dengan sumbu-y adalah (0, 2)Bukan daerah              3x + 4y = 12                r +JLBy = 0 maka x = 3 sehingga diperoleh koordinatpenyelesaian                                                             titik potong dengan sumbu-x adalah (3, 0)                                                2) Menentukan uji sebarang titik, yaitu menentukan daerah                                                       yang memenuhi 2x + 3y ≤ 6.                                                 Ambil sebarang titik yang tidak terletak pada garis 2x + 3y = 6,                                                 misalnya titik O(0, 0) maka diperoleh                                                       2·0+3·0≤6                                                       0≤6                                                 Jadi, titik O(0, 0) terletak pada daerah himpunan penyelesaian.                                                 Dengan demikian, daerah yang diarsir pada gambar di samping                                                 menunjukkan himpunan penyelesaian 2x + 3y ≤ 6.                                           b. Grafik 3x + 4y ≥ 12                                                 Langkah-langkah untuk membuat grafik adalah sebagai berikut.                                                 1) Menentukan batas daerahnya, yaitu gambarlah garis                                                       dengan persamaan 3x + 4y ≥ 12 pada bidang Cartesius.                                                       r +JLBx = 0 maka y = 3 sehingga diperoleh koordinat                                                             titik potong dengan sumbu-y adalah (0, 3)                                                       r +JLBy = 0 maka x = 4 sehingga diperoleh koordinat                                                             titik potong dengan sumbu-x adalah (4, 0)                                                 2) Menentukan uji sebarang titik, yaitu menentukan daerah                                                       yang memenuhi 3x + 4y ≥ 12.                                                 Ambil sebarang titik yang tidak terletak pada garis 3x + 4y = 12,                                                 misalnya titik O(0, 0) maka diperoleh                                                       3 · 0 + 4 · 0 ≥ 12                                                       0 ≥ 12 (salah)4 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK         Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Jadi, titik O(0, 0) tidak terletak pada daerah himpunanpenyelesaian. Daerah yang diarsir pada gambar menunjukkanhimpunan penyelesaian 3x + 4y ≥ 12.Kegiatan Siswa 1.1                                                     Soal PilihanBuatlah kelompok yang beranggotakan empat orang siswa. Setiap          Soal Terbuka                                                                       Pertidaksamaananggota kelompok menentukan daerah penyelesaian dan anggota            2x – 3y  12 memiliki                                                                       daerah himpunandaerah penyelesaian dari salah satu soal-soal berikut.                 penyelesaian seperti pada                                                                       gra¿k Cartesius berikut.1. 4x + 3y ≤ 12  3. 4x + 3y < 12                                                                               x 2x – 3y = 122. 4x + 3y ≥ 12  4. 4x + 3y > 12                                                                               O6Kemukakan hasil yang telah Anda peroleh di depan kelas.                                                                              –4Kesimpulan apa yang dapat diambil?                                                                       Titik O(0, 0) merupakan2. Sistem Pertidaksamaan Linear Dua                                    salah satu anggota    Variabel                                                           daerah himpunan                                                                       penyelesaian.     Sistem pertidaksamaan linear adalah sistem yang kom-              Tentukanlah titik-titik lainponen-komponennya terdiri atas sejumlah pertidaksamaan                 yang juga merupakanlinear. Penyelesaian dari sistem pertidaksamaan merupakan              anggota daerahirisan penyelesaian dari setiap pertidaksamaan. Jika Anda              himpunan penyelesaian.memperoleh penyelesaian dari sistem pertidaksamaan linear,penyelesaian tersebut merupakan penyelesaian untuk satusistem, bukan penyelesaian masing-masing pertidaksamaan.Contoh Soal 1.2Gambarlah grafik himpunan penyelesaian dari sistem pertidaksamaanberikut dengan x dan y Œ [ .a. 3x + 2y ≤ 6      x≥0      y≥0b. 2x + y ≤ 6      x + 3y ≤ 9      x≥0      y≥0Jawab:a. Langkah pertama menggambar grafik himpunan penyelesaian      adalah menentukan daerah himpunan penyelesaian untuk      masing-masing pertidaksamaan, kemudian tentukan daerah      irisannya.      r .FOFOUVLBOEBFSBIQFOZFMFTBJBOx + 2y ≤ 6            Titik potong garis 3x + 2y = 6 dengan sumbu-x dan sumbu-y            adalah (0, 3) dan (2, 0).                                                                       Program Linear  5
y                                 \"NCJM TFCBSBOH UJUJL EJ MVBS HBSJT x  y   .JTBM BNCJM                                  O	  4VCTUJUVTJLBO LF EBMBN QFSUJEBLTBNBBO x  y ń 3 (0, 3)                          6OUVL x   EBO y   UJUJL UFSTFCVU NFNFOVIJ QFSUJEBL                                  TBNBBO TFIJOHHB UJUJL O	  NFSVQBLBO BOHHPUB IJNQVOBO            O  	   x          QFOZFMFTBJBO x  y ń                                  %BFSBI QFOZFMFTBJBOOZB EJUVOKVLLBO PMFI HBNCBS EJ%BFSBI                            TBNQJOHQFOZFMFTBJBO   3x  y = 6  r .FOFOUVLBO EBFSBI x ≥ 03x  y ≤ 6                       1FSUJEBLTBNBBO x Ņ  BSUJOZB TFNVB OJMBJ x ZBOH EJNBLTVE                                  CFSOJMBJ QPTJUJG 1FSOZBUBBO JOJ EJHBNCBSLBO PMFI HSBGJL                                  QBEB HBNCBS CFSJLVU                                                                  /JMBJ x QPTJUJG                                                         y                                                                          x                            r .FOFOUVLBO EBFSBI y ≥ 0                                  1FSUJEBLTBNBBO y Ņ  BSUJOZB TFNVB OJMBJ y ZBOH EJNBLTVE                                  CFSOJMBJ QPTJUJG 1FSOZBUBBO JOJ EJHBNCBSLBO PMFI HSBàL                                  QBEB HBNCBS CFSJLVU                                                                  y                            /JMBJ y                            QPTJUJG                                                                                x                            %BFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO TJTUFN QFSUJEBLTBNBBO x  y ≤ 6,                            x ≥ 0, y Ņ  NFSVQBLBO JSJTBO EBSJ EBFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO                            3x  y ≤ 6, x Ņ  EBO y Ņ  ZBOH UFMBI EJKFMBTLBO TFCFMVNOZB                            %BFSBI JSJTBO ZBOH NFOKBEJ EBFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO                            TJTUFN QFSUJEBLTBNBBO x  y ≤ 6, x Ņ  EBO y Ņ  EJUVOKVLLBO                            PMFI EBFSBI ZBOH EJBSTJS QBEB HBNCBS CFSJLVU                                                   y                                                                 %BFSBI QFOZFMFTBJBO                                                                 TJTUFN QFSUJEBLTBNBBO                                                                 3x  y ≤ 6, x ≥ 0, y ≥ 0                                                      (0, 3)                                                                 	                                                                              x                                                                               3x  y = 6                            b %FOHBO DBSB ZBOH TBNB EJQFSPMFI EBFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO                                  TJTUFN QFSUJEBLTBNBBO x + y ≤ 6, x + 3y ≤ 9, x ≥ 0, y Ņ  ZBJUV JSJTBO                                  EBFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO FMFNFOFMFNFO TJTUFN UFSTFCVU6 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK         Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
r %BFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO x + y ≤ 6                   y                       (0, 6)                                  (3, 0)                             Jelajah                   0 9x                                                                       Matematika                                            x + y = 6                                                                       Simbol > dan < untukr %BFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO x + 3y ≤ 9                         \"lebih besar dari\" dan                   y                                               \"lebih kecil dari\" telah                                                                   ada sejak karya Thomas           (0, 3)  x + 3y = 9                                      Harriot yang berjudul       3                                                           Artist Analyticae Praxis                                  (9, 0)                           dipublikasikan pada        0                         9x                               tahun 1631.r %BFSBI IJNQVOBO QFOZFMFTBJBO x Ņ  EBO y ≥ 0                        Simbol yang                                                                   diperkenalkan Harriot  x≥0                        y≥0                                   merupakan simbol yangy                            y                                     paling umum digunakan.                                                                   Namun, pada abad                       xx                                          ke–18, Oughtered                                                                   juga mengembangkan%BSJ EBFSBI QFOZFMFTBJBO UFSTFCVU JSJTBOOZB NFSVQBLBO EBFSBI      beberapa variasi simbolQFOZFMFTBJBO TJTUFN QFSUJEBLTBNBBO x + y ≤ 6, x + 3y ≤ 9, x ≥ 0,  pertidaksamaan.EBO y Ņ  ZBOH EJUVOKVLLBO PMFI HBNCBS CFSJLVU                                                                         Sumber: www.Drmath.com.                   y        (0, 6)               x + 3y = 9                 x + y = 6(0, 3)       (3, 0)                     (9, 0)                                          x4FMBOKVUOZB CBHBJNBOB KJLB\"OEB EJNJOUB VOUVL NFOFOUV                                                                   Program Linear  7
kan sistem pertidaksamaan linear dari suatu daerah himpunan                              penyelesaian yang diketahui? Anda dapat melakukan langkah-                              langkah seperti pada contoh berikut untuk menentukan sistem                              pertidaksamaan linear.                              Contoh Soal 1.3                                Tentukan sistem pertidaksamaan linear untuk daerah himpunany penyelesaian yang ditunjukkan oleh gambar di samping.                              Jawab:3 r 4FNVBEBFSBIZBOHEJBSTJSCFSBEBEJLVBESBO*BSUJOZBOJMBJ2 x ≥ 0 dan y ≥ 0                              r 1FSTBNBBO HBSJT ZBOH NFMBMVJ UJUJL 	  EBO 	  BEBMBI                              3x + 2y = 6. Ujilah dengan salah satu titik. Ambil titik O(0, 0).O 23 x                        Substitusikan titik O ke persamaan 3x + 2y = 6 sehingga                              diperoleh (3 · 0) + (2 · 0)6 = 0 < 6.                              Titik (0, 0) tidak terletak di daerah himpunan penyelesaian                              sehingga daerah himpunan penyelesaian yang memenuhi adalah                              3x + 2y ≥ 6.                              r 1FSTBNBBO HBSJT ZBOH NFMBMVJ UJUJL 	  EBO 	  BEBMBI                              2x + 3y = 6. Ujilah dengan salah satu titik. Ambil titik O(0, 0).                              Substitusikan titik O ke persamaan 2x + 3y = 6 sehingga                              diperoleh (2 · 0) + (3 · 0) 0 < 6.                              Titik (0, 0) terletak di daerah penyelesaian sehingga daerah                              himpunan penyelesaian yang memenuhi adalah 2x + 3y ≤ 6.                              Jadi, sistem pertidaksamaan linear untuk daerah himpunan penye-                              lesaian grafik tersebut adalah                              3x + 2y ≥ 6                              2x + 3y ≤ 6                                      x≥0                                      y≥0                              Contoh Soal 1.4                               Tentukan sistem pertidaksamaan linear untuk daerah himpunany penyelesaian yang ditunjukkan oleh gambar di samping.6 Jawab:                              r 4FNVBEBFSBIZBOHEJBSTJSCFSBEBEJLVBESBO*BSUJOZBOJMBJ x ≥ 03 dan y ≥ 0.                               r 1FSTBNBBO HBSJT ZBOH NFMBMVJ UJUJL 	  EBO 	  BEBMBI                           x  3x + 6y = 18. Ujilah dengan salah satu titik. Ambil titik O(0, 0),O 36                          kemudian substitusikan titik O ke persamaan 3x + 6y = 18                              sehingga diperoleh (3, 0) + (6, 0) = 0 < 18. Titik (0, 0) terletak                              didaerah penyelesain sehingga daerah himpunan penyelesaian                              yang memenuhi adalah 3x + 6y ≤ 18.8 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK         Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
r 1FSTBNBBO HBSJT ZBOH NFMBMVJ UJUJL 	  EBO 	  BEBMBI     5x + 3y = 15. Ujilah dengan salah satu titik. Ambil titik O(0, 0),     kemudian substitusikan titik O ke persamaan 5x + 3y = 15     sehingga diperoleh (5, 0) + (3, 0) = 0 ≤ 15. Titik (0, 0) terletak     di daerah penyelesaian sehingga daerah himpunan penyelesaian     yang memenuhi adalah 5x + 3y ≤ 15.Jadi, sistem pertidaksamaan linear untuk daerah himpunan penye-lesaian grafik tersebut adalah3x + 6y ≤ 105x + 3y ≤ 15x≥0y≥0Evaluasi Materi 1.1Kerjakanlah soal-soal berikut di buku latihan Anda.1. Tentukan daerah himpunan penyelesaian 2. Tentukan sistem pertidaksamaan yang di-dari sistem pertidaksamaan berikut.  nyatakan oleh daerah berarsir pada grafika. x + y ≤ 3                         berikut.x + 2y ≥ 4                           a. yx≥0                                                  8y≥0b. 2x + 3y ≤ 12            x≥0            y≥0c. x + 2y ≥ 4                                            2                    6x      0≤x≤4                          b. y      0≤y≤5d. x + 4y ≥ 8      y–x≤2          x≤4e. 2x + y ≤ 6                                        4            y≥2            x≥0            y≥0                                                                          25              x                                                                          Program Linear     9
c. y                         d. y                                        8           6           4                            4                      4 8x                                        46  x                             B Model Matematika                                  dari Soal CeritaKata Kunci                        Pada Subbab A, Anda telah mempelajari grafik penyelesaian                             sistem persamaan linear. Pada Subbab B,Anda akan menggunakan  • model matematika         materi tersebut untuk menerjemahkan permasalahan sehari-  • fungsi kendala           hari ke dalam bahasa matematika. Permasalahan sehari-hari                             akan lebih mudah diselesaikan jika telah dibuat ke dalam model                             matematika.                             1. Model Matematika                                  Model matematika merupakan penerjemahan permasalahan                             sehari-hari ke dalam kalimat matematika. Berikut ini merupakan                             contoh masalah sehari-hari yang dibuat model matematikanya.                             Contoh Soal 1.5Sumber: bangbangrattan.com   Pabrik A memproduksi dua jenis kursi, yaitu kursi rotan dan kursi                             jati. Biaya produksi untuk dua set kursi rotan dan tiga set kursi jati               Gambar 1.1    adalah Rp18.000.000,00. Pabrik B yang merupakan cabang dariProduksi kursi dapat dibuat  pabrik A memproduksi tiga set kursi rotan dan dua set kursi jati                             dengan biaya produksi Rp20.000.000,00. Buatlah model matematika      model matematikanya.   untuk persoalan tersebut.                             Jawab:                             Jika biaya produksi satuan untuk kursi rotan adalah x dan biaya                             produksi satuan untuk kursi jati adalah y maka                             Biaya produksi di pabrik A adalah 2x + 3y = 18.000.000                             Biaya produksi di pabrik B adalah 3x + 2y = 20.000.00010 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Biaya produksi pembuatan kursi tidak mungkin bernilai negatif maka      Jelajahx ≥ 0 dan y ≥ 0. Oleh karena itu, model matematika untuk persoalantersebut adalah                                                            Matematika2x + 3y = 18.000.0003x + 2y = 20.000.000       x≥0       y≥02. Model Matematika Permasalahan                                        Sumber: upload.wikimedia.org    Program Linear                                                                        Program linear     Pada umumnya, model matematika pada program linear                 (Linear Programming)terdiri atas pertidaksamaan sebagai fungsi kendala dan sebuah           merupakanfungsi objektif. Ciri khas model matematika pada program                matematika terapanlinear adalah selalu bertanda \" ≤ \" atau \" ≥ \" dengan nilai             yang baru berkembangpeubah x dan y yang selalu positif.                                     pada awal abad ke-                                                                        20. Program linearContoh Soal 1.6                                                         dikembangkan oleh                                                                        seorang ekonomRina, seorang lulusan SMK Tata Boga membuat dua jenis kue untuk         bernamadijual di kantin makanan tradisional, yaitu kue lupis dan kue kelepon.  W. W. Leontief. ProgramUntuk membuat satu adonan kue lupis, diperlukan 500 gram tepung         linear dapat digunakanberas ketan dan 300 gram gula, sedangkan untuk satu adonan kue          untuk mengkajikelepon diperlukan 400 gram tepung beras ketan dan 200 gram             berbagai permasalahangula. Rina memiliki persediaan 15 kg tepung beras ketan dan 8 kg        dalam kehidupangula. Keuntungan dari satu adonan kue lupis Rp30.000,00 dan             sehari-hari. Misalnyasatu adonan kue kelepon Rp25.000,00. Buatlah model matematika           masalah industri,dari permasalahan program linear tersebut agar Rina mendapatkan         masalah transportasi,keuntungan yang sebesar-besarnya.                                       atau masalah diet                                                                        bagi penderitaJawab:                                                                  penyakit tertentu agarAgar lebih mudah dalam membuat model matematika, masukkan               memperoleh kombinasiinformasi pada soal cerita ke dalam tabel berikut.                      makanan sehingga                                                                        diperoleh gizi terbaik.                                                                        Sumber: Kalkulus dan Geometri                                                                                      Analisis, Purcell, 2002   Terigu    Kue lupis   Kue kelepon  Persediaan    Gula      500 gram     400 gram   15.000 gramKeuntungan    300 gram     200 gram   8.000 gram            Rp30.000,00                         Rp25.000,00Buatlah pemisalan dari permasalahan tersebut. Misalkan, banyaknyaadonan kue lupis = x dan banyaknya adonan kue kelepon = y.x dan y menunjukkan jumlah adonan kue sehingga x ≥ 0 dan y ≥ 0.Oleh karena banyaknya terigu dan gula terbatas maka Anda dapatmembuat kendalanya sebagai berikut.500x + 400y ≤ 15.000 Æ 5x + 4y ≤ 150300x + 200y ≤ 8.000 Æ 3x + 2y ≤ 80                                                                        Program Linear  11
Fungsi objektif merupakan fungsi keuntungan yang dapat diperoleh,                              yaitu                                    f(x, y) = 30.000x + 25.000y                              sehingga model matematika dari permasalahan tersebut adalah                              5x + 4y ≤ 150                              3x + 2y ≤ 80                                     x≥0                                     y≥0                              dengan fungsi objektif f(x, y) = 30.000x + 25.000y.                              3. Menggambar Grafik Kendala Sistem                                  Pertidaksamaan Linear                                   Kendala pada program linear terdiri atas beberapa                              pertidaksamaan linear. Jika Anda ingin menggambar grafik                              suatu kendala, berarti Anda harus menggambar grafik semua                              pertidaksamaan linear pada kendala tersebut. Agar Anda lebih                              memahami pernyataan tersebut, perhatikan contoh berikut.                              Contoh Soal 1.7                              Adi, seorang lulusan SMK Tata Busana memiliki perusahaan                              konveksi yang membuat kemeja dan kaos olahraga. Untuk membuat                              satu kemeja, diperlukan 2 1 m kain katun dan 1 1 m kain wol. Untuk                                                             22                              membuat kaos olahraga, diperlukan 2 m kain katun dan 4 m kain wol.                              Persediaan kain wol yang dimiliki Adi adalah 36 m dan persediaan                              kain katun 40 m. Gambarlah kendala permasalahan tersebut.                              Jawab:                              Agar lebih mudah dalam membuat model matematika, buatlah tabel                              yang berisi informasi soal.                  Gambar 1.2  Kain   Kemeja (x)                   Kaos (y)  PersediaanProduksi kaos olahraga dapat         21dibuat model matematikanya.            2                              Katun                               2         40                              Wol 1 1                             4         36                                                    2                              Misalkan, x adalah jumlah maksimum kemeja yang dapat dibuat dan y                              adalah jumlah maksimum kaos yang dapat dibuat maka kendalanya:                              r ,BJOLBUVO                                    2 1 x + 2y ≤ 40                                      212 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
r ,BJOXPM      1 1 x + 4y ≤ 36        2Oleh karena jumlah kemeja dan kaos tidak mungkin bernilai negatifmaka x ≥ 0 dan y ≥ 0. Kendala tersebut dapat digambarkan dalamdiagram Cartesius berikut yang langkah-langkahnya telah dijelaskanpada Subbab A halaman 5.                     y20 2 1 x + 2y = 40                  29                    1 1 x + 4y = 36                       20 16 24 xTugas Siswa 1.1Amatilah permasalahan sehari-hari di sekitar Anda. Pilihlahsatu masalah yang berhubungan dengan program linear. Buatlahmasalah tersebut menjadi soal program linear. Kemudian, buatlahmodel matematikanya.Evaluasi Materi 1.2Kerjakanlah soal-soal berikut di buku latihan Anda.1. Bagas membeli 5 kg pisang dan 7 kg ram-       2. Sebuah tempat wisata memiliki tempat      butan. Bagas harus membayar Rp41.000,00.         parkir yang luasnya 176 m2. Tempat parkir      Sementara itu, Ayu membeli 3 kg buah             tersebut mampu menampung 20 kendaraan      pisang dan 6 kg buah rambutan. Ayu harus         (sedan dan bus). Jika luas rata-rata sedan      membayar Rp33.000,00. Jika harga 1 kg            adalah 4 m2 dan bus 20 m2, serta biaya      buah pisang adalah x dan 1 kg rambutan           parkir untuk sedan dan bus berturut-turut      adalah y rupiah, buatlah model matematika        adalah Rp2.000,00/jam dan Rp5.000,00/      untuk masalah tersebut.                          jam, tentukan model matematika untuk per-                                                       masalahan tersebut.   Sumber: www.kqed.org,                         3. Seorang pengusaha topi akan membuat 2          www.essentialoil.in                          jenis topi yang terdiri atas dua warna kain,                                                       yaitu warna kuning dan biru. Persediaan                                                       kain warna kuning 100 m dan kain warna                                                       biru 140 m. Topi jenis I memerlukan kain                                                                    Program Linear  13
warna kuning 25 cm dan warna biru 15 cm. 6. Suatu perusahaan kerajinan ukiran akanTopi jenis II memerlukan kain warna kuning                    memproduksi meja dan kursi. Material15 cm dan warna biru 30 cm. Keuntungan                        yang diperlukan untuk meja dan kursidari topi jenis I adalah Rp3.000,00 dan topi                  masing-masing adalah 12 unit dan 8 unit.jenis II adalah Rp 5.000,00. Buatlah model                    Jam kerja masing-masing adalah 6 jam danmatematika dari permasalahan tersebut                         12 jam. Material yang tersedia adalah 96agar diperoleh keuntungan yang sebesar-                       unit dan jam kerja yang tersedia adalah 72besarnya.                                                     jam. Gambarkan grafik penyelesaian untuk4. Seorang pengrajin mebel tradisional mem-                   permasalahan tersebut.produksi dua jenis barang, yaitu jenis A dan 7. Seorang pengusaha di bidang tatabogajenis B. Jenis A memerlukan bahan baku                        membuat dua jenis kue. Kue jenis A me-kayu sebanyak 10 unit dan 10 unit bambu,                      merlukan 450 gram tepung dan 60 gramsedangkan jenis B memerlukan bahan baku                       mentega, sedangkan kue jenis B diperlukankayu sebanyak 40 unit dan bambu sebanyak                      300 gram tepung dan 90 gram mentega.20 unit. Persediaan kayu sebanyak 24 unit,                    Jika tersedia 18 kilogram tepung dan 4 1sedangkan persediaan bambu sebanyak 16                                                                          2unit. Jika laba pembuatan barang jenis A                      kilogram mentega, gambarkan kendalaRp60.000,00 per unit dan jenis B adalah                       untuk permasalahan tersebut.Rp50.000,00, buatlah model matematika                     8.  Arni lulusan SMK Tata Boga mendirikandari permasalahan tersebut.                                   perusahaan selai. Perusahaan tersebut mem-                                                              buat dua jenis selai, yaitu selai A dan selai B.                                                              Selai A memerlukan nanas 120 kg dan 60 kg                                                              apel, sedangkan selai B memerlukan nanas                                                              180 kg dan 60 kg apel. Persediaan nanas                                                              420 kg dan apel 480 kg. Gambarlah grafik                                                              penyelesaian untuk permasalahan tersebut.                            Sumber: www.sahabatbambu.com          Sumber: www.21food.com5. Perusahaan bahan bangunan memproduksi      dua jenis barang, yaitu barang jenis I dan      II. Untuk jenis I memerlukan bahan baku      pasir sebanyak 12 unit dan memerlukan      waktu penyelesaian 6 jam. Sementara itu,      barang jenis II memerlukan bahan baku      pasir sebanyak 8 unit dan menghabiskan      waktu 12 jam. Bahan baku yang tersedia 96      unit dan waktu yang tersedia 72 jam. Laba      dari barang jenis I adalah Rp50.000,00 per      unit dan dari jenis II adalah Rp40.000,00      per unit. Buatlah model matematika dari      permasalahan tersebut.14 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
C Menentukan Nilai Optimum                                        Kata Kunci       dari Fungsi Objektif pada                                      • titik optimum                                                                      • nilai optimum       Sistem Pertidaksamaan                                          • uji titik pojok       Linear                                                       Notes     Perlu Anda ketahui, inti persoalan dalam program                • Nilai yang terbesarlinear adalah menentukan nilai optimum (maksimum atau                       merupakan nilaiminimum) dari suatu fungsi. Dalam kehidupan sehari-hari,                    maksimum daripermasalahan nilai optimum salah satunya adalah masalah                     fungsi objektifpenentuan jumlah kursi penumpang terbanyak agar keuntunganyang diperoleh sebesar-besarnya, tentu saja dengan batas-batas       • Nilai yang terkeciltertentu. Fungsi yang ditentukan nilai optimumnya disebut                   merupakan nilaifungsi objektif, fungsi sasaran, atau fungsi tujuan. Nilai fungsi           minimum dari fungsiobjektif ditentukan dengan mengganti variabel (biasanya x                   objektifdan y) dalam fungsi tersebut dengan koordinat titik-titik padahimpunan penyelesaian.     Nilai optimum yang diperoleh dari suatu permasalahanprogram linear dapat berupa nilai terbesar atau nilai terkecil.Model kendala yang menentukan nilai maksimum dan mini-mum fungsi objektif. Titik yang membuat nilai fungsi menjadioptimum disebut titik optimum.     Nilai optimum dari sistem pertidaksamaan linear dapatditentukan dengan beberapa cara, di antaranya metode uji titikpojok dan garis selidik. Pada subbab ini,Anda akan mempelajaripenentuan nilai optimum menggunakan metode titik pojok.Pada metode uji titik pojok, penentuan nilai optimum fungsidilakukan dengan cara menghitung nilai fungsi objektiff(x, y) = ax + by pada setiap titik pojok daerah himpunan penye-lesaiannya. Bandingkan nilai-nilai f(x, y) = ax + by tersebut,kemudian tetapkan hal berikut.a. Nilai terbesar dari f(x, y) = ax + by, danb. Nilai terkecil dari f(x, y) = ax + by.Contoh Soal 1.8Dengan uji titik pojok, tentukanlah nilai maksimum fungsi objektiff(x, y) = 100x + 80y pada himpunan penyelesaian sistem pertidak-samaan 2x + y ≤ 8 ; 2x + 3y ≤ 12 ; x ≥ 0 ; dan y ≥ 0.                                                                    Program Linear  15
Jawab:                                          Langkah-langkah penyelesaiannya sebagai berikut.                                          a. Tentukan grafik himpunan penyelesaian pertidaksamaan                                                2x + y ≤ 8 ; 2x + 3y ≤ 12 ; x ≥ 0 ; dan y ≥ 0.                                                Grafik himpunan penyelesaiannya ditunjukkan oleh gambar                                                berikut.                                                      y                                                     8                                                                   2x + y = 8  Jelajah                                     4C                                                                  2x + 3y = 12    Matematika                                                             B         Sumber: Finite         Mathematics and Its                                  A                 x         Applications, 1994                                              O               46Untuk mendapatkansolusi optimum                            Daerah OABC adalah daerah himpunan penyelesaian pertidak-dari permasalahanprogram linear, dapat                     samaan tersebut.menggunakan metodesimpleks. Metode ini                      b. Tentukan koordinat titik-titik pojok dari daerah himpunandikembangkan olehG. B. Dantzig. Metode                     penyelesaian.simpleks diaplikasikandan disempurnakan oleh                    Dari keempat titik-titik O, A, B, dan C, koordinat titik B belumAngkatan UdaraAmerika Serikat untuk                     diketahui. Tentukanlah koordinat titik B tersebut. Titik B meru-memecahkan persoalantransportasi udara.                       pakan titik potong garis 2x + y = 8 dan 2x + 3y = 12. Anda dapatSekarang, program lineardapat diselesaikan                        menggunakan cara eliminasi.menggunakan programkomputer yang                             2x + y = 8terdapat pada softwareLindo, Mathcad, atau                      2x  + 3y  =  12  –Eureka the Solver.                            –2y   =  –4  Sumber: Kalkulus dan Geometri                  y=2                          Analitis, 1994                                          Substitusikan y = 2 ke salah satu persamaan, misalkan 2x + y = 8.                                              2x + y = 8                                              2x + 2 = 8                                              2x = 6                                              x=3                                          Dari perhitungan, diperoleh titik potongnya, yaitu titik B dengan                                          koordinat (3,2). Jadi, semua koordinat titik pojoknya adalah                                          O(0, 0), A(4, 0), B(3, 2), dan C(0, 4).                                          c. Tentukan nilai maksimum f(x, y) = 100x + 80y pada titik pojok                                          daerah penyelesaian.                                          Substitusikanlah semua koordinat titik pojok ke dalam fungsi                                          objektif. Diperoleh hasil pada tabel berikut.                                              Titik Pojok (x, y)          Fungsi Objektif                                                                        f(x, y) = 100 + 80y                                                 Titik O(0, 0)    f(0, 0) = 100(0) + 80(0) = 0                                                 Titik A(4, 0)    f(4, 0) = 100(4) + 80(0) = 400                                                 Titik B(3, 2)    f(3, 2) = 100(3) + 80(2) = 460                                                 Titik C(0, 4)    f(0, 4) = 100(0) + 80(4) = 32016 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Dari tabel tersebut, nilai maksimum fungsi diperoleh pada titik  Solusi Cerdas      B(3, 2), yaitu sebesar 460.      Jadi, nilai maksimumnya adalah 460 pada titik B(3,2).            Nilai maksimum dari                                                                       f(x, y) = 20x + 8 untuk nilaiContoh Soal 1.9                                                        x dan y yang memenuhi                                                                       x + y  20; 2x + y  48;Dengan menggunakan uji titik pojok, tentukan nilai minimum fungsi      0  x  20, dan 0  y  48objektif f(x, y) = 1.000x + 1.500y pada daerah himpunan penyelesaian   adalah ....sistem pertidaksamaan berikut.                                         a. 408x+y≥5                                                                  b. 456x+3≥9                                                                  c. 4643x + y ≥ 9, jika diketahui x ≥ 0 dan y ≥ 0                             d. 480                                                                       e. 488Jawab:Langkah-langkah penyelesaiannya sebagai berikut.                       Jawab:a. Tentukan grafik himpunan penyelesaian pertidaksamaan.               Buatlah gra¿k daerah                                                                       himpunan penyelesaian      x + y ≥ 5, x + 3y ≥ 9, 3x + y ≥ 9, x ≥ 0, y ≥ 0      Grafik himpunan penyelesaiannya ditunjukkan oleh gambar                y      berikut.                                                                                 x = 20                        y                                                                          48 C y = 48                        9P                                       3x + y = 9                         20 D                                                                                  AB x         5                                                                            O 20 24                    Q                                                                      x + y = 20         3R                                                                               2x + y = 48         O 35                         S                                Titik B merupakan titik                                              x                        potong garis                                                                       2x + y = 48 dengan x = 20.                                       9                               Substitusikan x = 20 ke                                                                       persamaan 2x + y = 48                  x+y=5      x + 3y = 9                                                                          2x + y = 48Daerah yang diarsir adalah himpunan penyelesaian pertidak-             2(20) + y = 48samaan tersebut.                                                          40 + y = 48                                                                                 y=8                                                                       Jadi, koordinat titik B (20, 8)b. Tentukan koordinat titik-titik pojok dari daerah himpunan           Titik Pojok      f(x, y) =                                                                         Daerahpenyelesaiannya.                                                                        20x + 8                                                                        A(20, 0)Dari daerah penyelesaian fungsi terdapat 4 titik pojok. Dari                        20(20) + 8                                                                        B(20, 8)    = 40keempat titik tersebut, koordinat titik Q dan R belum diketahui.                    20(20) + 8                                                                        C(0, 48)    = 408Tentukanlah koordinat titik Q dan R.                                    D(0, 20)    20(0) + 8 = 8                                                                                    20(0) + 8 = 8r 5JUJL Q merupakan titik potong garis 3x + y = 9 dan garisx + y = 5.Dengan mengeliminasi kedua persamaan tersebut, diper-                  Jadi, nilai maksimum f(x, y)                                                                       = 20x + 8 adalah 408oleh hasil sebagai berikut.                                                                                          Jawaban: ax+y=5                                                                                             Soal SPMB, 20053x  +y   =  9–4–    –2x  =    x=2                                                                       Program Linear              17
Substitusikan x = 2 ke dalam salah satu persamaan, misal-                              nya ke persamaan x + y = 5.                              x+y=5                                  y=5–x                                  y=5–2                                    =3                              Jadi, koordinat titik Q adalah (2, 3).                              r 5JUJL R merupakan titik potong garis x + y = 5 dan garis                                    x + 3y = 9.                              Dengan mengeliminasi kedua persamaan tersebut, diper-                              oleh hasil sebagai berikut.                              x+ y=5                              x  + 3y   =    9–                                 –2y    =    –4                                        y=2                              Substitusikan y = 2 ke dalam salah satu persamaan, misal-                              nya x + y = 5.                              x+y=5Soal Pilihan                            x=5–y                                        x=5–2Nilai maksimum dari                     =3x + y – 6 yang memenuhi       Jadi, koordinat titik R adalah (3, 2).x  0, y  0, 3x + 8y  340,7x + 4y  280 adalah ....     Dari perhitungan tersebut, diperoleh semua titik pojok daerah                              penyelesaian, yaitu P(0, 9), Q(2, 3), R(3, 2), S(9, 0).a. 52  d. 49                  c 5FOUVLBO OJMBJ f(x, y) = 100x + 80y pada titik pojok daerahb. 51  e. 48                  penyelesaian.c. 50                         Substitusikanlah semua koordinat titik pojok ke dalam fungsi       Soal SPMB, 2002        objektif f(x, y) = 1.000x + 1.500y. Hasil perhitungannya sebagai                              berikut.                              Titik Pojok (x, y)                              Fungsi Objektif                                                                         f(x, y) = 1.000x + 1.500y                                 5JUJL P(0, 9)                    f(0, 9) = 1.000(0) + 1.500(9) = 13.500                                 5JUJL Q(2, 3)                    f(2, 3) = 1.000(2) + 1.500(3) = 6.500                                 5JUJL R(3, 2)                    f(3, 2) = 1.000(3) + 1.500(2) = 6.000                                 5JUJL S(9, 0)                    f(9, 0) = 1.000(9) + 1.500(0) = 9.000                              Dari tabel tersebut, nilai minimum fungsi yaitu 6.000 diperoleh                              pada titik R(3, 2).                              Jadi, titik optimumnya R(3, 2) dengan nilai optimum 6.000.                              Contoh Soal 1.10                              Pengusaha kue bolu membuat dua jenis adonan kue bolu, yaitu kue                              bolu A dan kue bolu B. Kue bolu A memerlukan 300 gram terigu                              dan 40 gram mentega. Kue bolu B memerlukan 200 gram terigu dan18 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
60 gram mentega. Jika tersedia 12 kilogram terigu dan 3 kilogrammentega, berapa banyak adonan kue bolu A dan kue bolu B yangharus dibuat agar diperoleh jumlah kue sebanyak-banyaknya?Jawab:Langkah-langkah pengerjaannya sebagai berikut.a. Buatlah model matematika.      Anda dapat membuat tabel seperti berikut untuk memudahkan      penerjemahan soal cerita ke dalam model matematika.Bahan yang            Jenis Kue Bolu                Bahan yang           Sumber: blog.fatfreevegan.comDiperlukan           AB                               Tersedia                                                                  Gambar 1.3 5FSJHV              300 gram   200 gram            12.000 gram   Program linear dapat digunakanMentega              40 gram    60 gram             3.000 gram    pada industri kue bolu.Misalkan, x adalah banyaknya adonan kue bolu A dan y adalahbanyaknya adonan kue bolu B.Dari tabel tersebut, dapat Anda buat model matematikanyasebagai berikut.300x + 200y ≤ 12.000 Æ 3x + 2y ≤ 12040x + 60y ≤ 3.000    Æ 2x + 3y ≤ 150Banyaknya adonan kue tidak mungkin bernilai negatif makanilai x ≥ 0 dan y ≥ 0. Dari soal cerita, Anda diminta menentukanbanyak adonan kue bolu A dan kue bolu B agar diperoleh jumlahkue sebanyak-banyaknya. Artinya, Anda diminta mencari nilaimaksimum dari fungsi objektif.Fungsi objektif permasalahan ini adalah f(x, y) = x + y (jumlahkue bolu A dan kue bolu B yang dapat diperoleh).b. Buatlah grafik himpunan penyelesaian dari sistem pertidak-samaan dari model matematika yang telah dibuat dengan fungsikendala berikut.3x + 2y ≤ 1202x + 3y ≤ 150x≥0y≥0Grafik penyelesaiannya ditunjukkan oleh gambar berikut.                  y               60C 3x + 2y = 120               50 B                                     2x + 3y = 150                                        A                     O 40 75 xDaerah yang diarsir adalah daerah himpunan penyelesaian darisistem pertidaksamaan.                                                                  Program Linear  19
c. Menentukan koordinat titik pojok dari daerah penyelesaian.      Dari gambar daerah penyelesaian tersebut, terdapat 4 titik pojok,      yaitu titik O, A, B, dan C. Dari keempat titik tersebut, koordinat      titik B belum diketahui. Tentukanlah koordinat titik B tersebut.      Titik B merupakan titik potong garis 3x + 2y = 120 dan garis      2x + 3y = 150 sehingga eliminasilah kedua persamaan garis      tersebut untuk memperoleh koordinat titik B.3x 2y = 120 ¥3 9x 6y = 3602x  3y = 150 ¥2 4x                                                6y = 300  -                                                                  5x = 60                                                                  x = 12Substitusikan nilai x = 12 ke salah satu persamaan tersebut,misalnya 3x + 2y = 120.3x + 2y = 1203(12) + 2y = 12036 + 2y = 120    2y = 84    y = 42Jadi, koordinat titik B adalah (12, 42).Dengan demikian, semua koordinat titik pojoknya adalahO(0, 0), A(40, 0), B(12, 42), dan C(0, 50).d. Menentukan nilai fungsi objektif f(x, y) = x + y pada titik pojokdaerah penyelesaian.Substitusikan semua koordinat titik pojok ke dalam fungsiobjektif f(x, y) = x + y sehingga diperoleh hasil seperti padatabel berikut.    Titik Pojok (x, y)                                                         Fungsi Objektif                                                                                f(x, y) = x + y    Titik O(0, 9)                                                           f(0, 0) = 0 + 0 = 0    Titik A(40, 0)                                                          f(40, 0) = 40 + 0 = 40    Titik B(12, 42)                                                       f(12, 42) = 12 + 42 = 54    Titik C(0, 50)                                                          f(0, 50) = 0 + 50 = 50Dari tabel tersebut nilai maksimum fungsi objektif adalah 54untuk nilai x = 12 dan nilai y = 42.Jadi, agar diperoleh jumlah kue bolu sebanyak-banyaknya,harus dibuat adonan kue bolu A sebanyak 12 dan adonan kuebolu B sebanyak 42.Tugas Siswa 1.2Tentukanlah nilai maksimum dan minimum dari modelmatematika yang Anda buat pada Tugas Siswa 1.1. Kemudian,kumpulkan tugas tersebut pada guru Anda.20 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Evaluasi Materi 1.3Kerjakanlah soal-soal berikut di buku latihan Anda.1. Gambar berikut adalah grafik himpunan pe- 5. Tentukan nilai minimum dari fungsinyelesaian suatu sistem pertidaksamaan.             objektif f(x, y) = 2x + 3y pada sistem per-y tidaksamaan berikut.                                                    x+y≥36 E(0, 6) D(2, 6)                                   x + 4y ≤ 6                                                    4x + y ≥ 6                   C(5, 4)                          x≥0                                                    y≥0                   B(7, 2)                          6. Seorang pengusaha tas memiliki modal                                  A(8, 0)           Rp840.000,00. Ia bermaksud memproduksiO 20 25 x                                           dua model tas, yaitu model A dan model B.                                                    Biaya pembuatan untuk sebuah tas model A      Pada daerah himpunan penyelesaian ter-        adalah Rp30.000,00 dan biaya pembuatan      sebut, tentukan nilai maksimum dari fungsi-   sebuah tas model B adalah Rp40.000,00.      fungsi berikut ini.                           Keuntungan dari penjualan setiap tas      a. f(x, y) = x + y                            model A adalah Rp5.000,00 dan dari tas      b. f(x, y) = 2x + y                           model B adalah Rp8.000,00. Pengrajin tas      c. f(x, y) = 500x + 400y                      tersebut hanya akan membuat 25 tas karena                                                    tempat penyimpanan terbatas. Tentukanlah2. Tentukan nilai maksimum fungsi objektif          besar keuntungan maksimum yang bisa      f(x, y) = 3x + 2y dari sistem pertidaksamaan  diperoleh. Berapa banyak tas model A dan      berikut.                                      B yang harus dibuat untuk mendapatkan2y + x ≤ 50                                         keuntungan maksimum tersebut?2y + 5x ≤ 30x ≥ 0, y ≥ 03. Tentukan titik optimum, yaitu titik yangmemberikan nilai minimum pada fungsiobjektif f (x, y) = 3x + y pada daerah him-punan penyelesaian sistem pertidaksamaanx + 2y ≥ 8y–x≤52≤x≤64. Dari sistem pertidaksamaan                                   Sumber: www.abletools.co.ukx+y≥4                                               7. Seorang pedagang pakaian mendapatkanx + 2y ≥ 6                                                keuntungan Rp1.000,00 dari setiap penjualany–x≤4                                                     kemeja dewasa yang harganya Rp10.000,00x≤4                                                       dan mendapat keuntungan Rp750,00 untukTentukan titik optimum, yaitu titik yang                  setiap penjualan kemeja anak yang harganyamemberikan nilai minimum fungsi objektif                  Rp8.000,00. Modal yang ia miliki seluruhnyaf(x, y) = 2x + y.                                                                Program Linear               21
adalah Rp4.000.000,00, sedangkan kapasitas                          Rp400.000,00, sedangkan untuk menanam      tokonya adalah 450 kemeja.                                          sayuran diperlukan biaya Rp200.000,00     a. Berapa banyaknya kemeja dewasa                                    per ha.                                                                         a. Buatlah model matematikanya.            dan kemeja anak yang harus dibeli                            b. Gambarlah grafik daerah himpunan            agar pemilik toko tersebut mendapat            untung yang sebesar-besarnya?                                       penyelesaiannya.     b. Berapa keuntungan maksimum dari                                  c. Tentukan fungsi objektifnya.            penjualan pakaian tersebut?                                  d. Berapa ha masing-masing tanah harus8. Seorang pengrajin membuat sapu lidi dan                                      ditanam agar biaya yang dikeluarkan      sapu ijuk. Dalam satu hari paling banyak                                  seminimal mungkin?      ia membuat 18 buah (untuk kedua jenis).      Biaya yang dikeluarkannya untuk membuat                       10. Seorang pengusaha menerima pesanan 100      sebuah sapu lidi adalah Rp500,00 dan                                stel pakaian seragam SD dan 120 stel pakaian      untuk sebuah sapu ijuk adalah Rp1.000,00.                           seragam SMP. Pengusaha tersebut memiliki      Pengrajin tidak mengeluarkan uang lebih dari                        dua kelompok pekerja, yaitu kelompok A      Rp13.000,00 untuk pembelian bahan dalam                             dan kelompok B. Kelompok A setiap hari      satu hari.Tentukan keuntungan maksimum                              dapat menyelesaikan 10 stel pakaian seragam      yang diperoleh jika untuk setiap sapu lidi                          SD dan 4 stel pakaian seragam SMP dengan      ia memperoleh keuntungan Rp200,00 dan                               ongkos Rp100.000,00 per hari. Adapun ke-      Rp300,00 untuk setiap sapu ijuk. Tentukan                           lompok B setiap hari dapat menyelesaikan 5      pula banyaknya sikat dan sapu yang harus                            stel pakaian seragam SD dan 12 stel pakaian      dibuat untuk mendapatkan keuntungan                                 seragam SMP, dengan ongkos Rp80.000,00      maksimum tersebut.                                                  per hari. Jika kelompok A bekerja x hari dan                                                                          kelompok B bekerja y hari, tentukan:                                                                         a. model matematika;                                                                         b. grafik himpunan penyelesaian;                                                                         c. fungsi objektif;                                                                         d. biaya yang seminimal mungkin.                                    Sumber: farm1.static.flickr.com  Sumber: farm1.static.flickr.com9. Seorang petani memiliki tanah tidak kurang      dari 8 ha. Ia merencanakan akan menanam      padi seluas 2 ha sampai dengan 6 ha, dan      menanam sayur-sayuran seluas 3 ha sampai      dengan 7 ha. Biaya penanaman padi per ha22 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
D Menentukan Nilai Optimum     dengan Garis Selidik     Selain dengan menggunakan uji titik pojok, nilai opti-         Kata Kuncimum juga dapat ditentukan dengan menggunakan garis selidik.Persamaan garis selidik dibentuk dari fungsi objektif. Jika fungsi    • garis selidikobjektif suatu program linear f(x, y) = ax + by maka persamaan        • fungsi objektifgaris selidik yang digunakan adalah ax + by = ab, dengan ab Œ[.       • nilai maksimum                                                                      • nilai minimum1. Menentukan Nilai Maksimum Fungsi    Objektif f(x, y) = ax + by     Untuk menentukan nilai maksimum suatu fungsi objektif          yf(x, y) = ax + by menggunakan garis selidik, ikutilah langkah-langkah berikut dan perhatikan Gambar 1.4.                                         ax + by = k       xa. Setelah diperoleh daerah himpunan penyelesaian pada                                                                    ax + by = ab (p, q)     grafik Cartesius, bentuklah persamaan garis ax + by = ab                 a (0, a)     yang memotong sumbu-x di titik (b, 0) dan memotong                                 (b, 0)     sumbu-y di titik (0, a).                                                Obb. Buatlah garis-garis yang sejajar dengan ax + by = ab.     Temukan garis sejajar yang melalui suatu titik pojok daer-                Daerah himpunan     ah himpunan penyelesaian dan terletak paling jauh dari                    penyelesaian     titik O(0, 0). Misalnya, garis sejajar tersebut adalah ax +     by = k, melalui titik pojok (p, q) yang terletak paling jauh   Gambar 1.4     dari titik O(0, 0). Titik (p, q) tersebutlah yang merupakan     titik maksimum. Nilai maksimum fungsi objektif tersebut        Contoh garis selidik pada suatu     adalah f(p, q) = ap + bq.                                      daerah himpunan penyelesaian.Contoh Soal 1.10Suatu program linear dapat diterjemahkan ke dalam model matematikaberikut.x + 3y ≤ 92x + y ≤ 8      x≥0      y≥0Tentukan titik maksimum fungsi objektif f = x + 2y. Kemudian,tentukan nilai maksimumnya.                                                                    Program Linear              23
Search                         Jawab:                               Langkah-langkah penyelesaian Ketik: http://matematika-     a. Gambar grafik himpunan penyelesaian dari model matematika.         sma.blogspot.         com/2007/08/utak-                 y         atik-program-linear.         html                             8 Website tersebut memuat                                   2x + y = 8 informasi mengenai program linear.                   3C B                                x + 3y = 9                                   1A                                        9x                                   O 24                                     Daerah OABC adalah daerah himpunan penyelesaian pertidak-                                     samaan.                               b. Carilah titik B.                                     Titik B merupakan perpotongan garis x + 3y = 9 dengan garis                                     2x + y = 8. Dengan cara eliminasi dan substitusi, tentukanlah                                     koordinat titik B.                               x + 3y = 9 ¥1 x + 3y = 9                               2x  +  y  =  8  ¥3  6  x  + 3y     =  –2145-                                                         –5x      =                                                                  x=3                               Substitusikanlah x = 3 ke salah satu persamaan. Misalnya, ke                               persamaan x + 3y = 9.                               x + 3y = 9                               3y = 9 – x                               3y = 9 – 3                               ¤ 3y = 6                               ¤ y=2                               Jadi, koordinat titik B(3, 2).                               c. Gambar garis x + 2y = 2 sebagai garis selidik. Kemudian,                               gambarlah garis-garis yang sejajar dengan garis x + 2y = 2                               sampai diperoleh garis yang melalui titik pojok terjauh dari titik                               O(0, 0).                                                   y                                               8                                                               2x + y = 8                                                                             titik pojok terjauh dari O(0, 0)                                               3C B                                x + 3y = 9                               x + 2y = 2      1A                                               O 24                                                                                   9x                                                      Garis selidik x + 2y = 224 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Dari gambar tersebut, titik B(3, 2) adalah titik terjauh yang dilaluioleh garis yang sejajar dengan garis selidik x + 2y = 2. Oleh karenaitu, titik B(3, 2) adalah titik maksimum. Nilai maksimumnyadiperoleh dengan menyubstitusikan titik B(3, 2) ke fungsiobjektif.f(x, y) = x + 2yf(3, 2) = 3 + 2(2) = 7.Dengan demikian, diperoleh nilai maksimum fungsi objektiff(x, y) = x + 2y adalah 7.Contoh Soal 1.12Seorang pedagang roti memiliki modal Rp60.000,00. Ia merencana-              Sumber: farm2.static.flickr.comkan menjual roti A dan roti B. Roti A dibeli dari agen Rp600,00 perbungkus, sedangkan roti B dibeli dari agen Rp300,00 per bungkus.       Gambar 1.5Keuntungan yang diperoleh pedagang itu adalah Rp150,00 untuksetiap penjualan sebungkus roti A dan Rp100,00 untuk setiap            Perhitungan keuntunganpenjualan sebungkus roti B.                                            maksimum roti dapat dilakukan                                                                       dengan metode garis selidik.      Oleh karena keterbatasan tempat, pedagang roti itu hanya akanmenyediakan 150 bungkus roti. Tentukan keuntungan maksimumyang dapat diperoleh oleh pedagang. Berapa bungkus roti A dan roti Byang harus disediakan? Selesaikanlah masalah tersebut denganmenggunakan metode garis selidik.Jawab:Misalkan, pedagang menyediakan x bungkus roti A dan y bungkusroti B maka model matematika yang diperoleh adalah600x + 300y ≤ 60.000 ¤ 2x + y ≤ 200         x + y ≤ 150             x≥0             y≥0f(x, y) = 150x + 100yDaerah himpunan penyelesaiannya adalah daerah yang diarsir padagambar berikut.                       y                    200 2x + y = 200150               Titik potong x + y = 150                  dan 2x + y = 200 adalah100 B (50, 100)50 x + 3y = 9                       O 50 100 150 200 xBuatlah garis selidik 150x + 100y = 15.000 dan buatlah garis-garisyang sejajar dengan garis 150x + 100y = 15.000 tersebut.                                                                       Program Linear  25
Garis sejajar yang terletak paling jauh dari O(0, 0) melalui titik B(50,                                 100). Titik maksimum fungsi diperoleh untuk titik B(50, 100). Nilai                                 maksimum fungsi = f(50, 100) = 150(50) + 100(100) = 17.500.                                 Jadi, pedagang tersebut akan memperoleh keuntungan maksimum                                 sebesar Rp17.500 dengan menjual roti A sebanyak 50 bungkus dan                                 roti B sebanyak 100 bungkus.                                  Tugas Siswa 1.3                                   Kerjakanlah bersama temanAnda. Selesaikan Contoh 1.9 dan 1.10                                   dengan menggunakan cara garis selidik. Setelah itu, selesaikan                                   Contoh 1.11 dan 1.12 dengan menggunakan uji titik pojok.                                   Apakah hasilnya sama? Cara mana yang Anda anggap lebih                                   mudah? Kemukakan alasannya.y Daerah himpunan                2. Menentukan Nilai Minimum Fungsi     penyelesaian                                     Objektif f(x, y) = ax + by                  Garis selidik                  ax + by = ab        Untuk menentukan nilai minimum suatu bentuk fungsi                                 objektif f(x, y) = ax + by dengan menggunakan garis selidik,    B(r, s)        x             ikutilah langkah-langkah berikut dan perhatikan Gambar 1.6.O                                a. Bentuklah persamaan garis ax + by = ab memotong sumbu-x      ax + by = m                     di titik (b, 0) dan memotong sumbu-y di titik (0, a)                                 b. Buatlah garis-garis yang sejajar dengan ax + by = ab se-                     Gambar 1.6                                      hingga ditemukan garis yang melalui titik pojok yangContoh garis selidik untuk            terdekat dari titik O(0, 0). Misalkan garis ax + by = m,menentukan nilai minimum              melalui titik (r, s) yang terletak pada daerah himpunanfungsi objektif.                      penyelesaian dan terletak paling dekat dengan titik O(0, 0)                                      titik (r, s) tersebut merupakan titik minimum. Nilai mini-                                      mum fungsi objektif tersebut adalah f(r, s) = ar + bs.                                 Contoh Soal 1.13                                 Suatu masalah program linear dapat diterjemahkan ke dalam model                                 matematika berikut.                                 2x + 3y ≥ 12                                 x+y≥5                                 4x + y ≥ 8                                 x≥0                                 y≥0                                 Tentukan titik minimum fungsi objektif f(x, y) = 14x + 7y dan                                 tentukan nilai minimumnya.26 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Jawab:                                                                   yLangkah-langkah penyelesaian sebagai berikut.                          14a. Gambar daerah himpunan penyelesaian model matematika                                                                       8D      seperti pada gambar di samping.      Daerah yang diarsir adalah daerah himpunan penyelesaiannyab. Carilah koordinat titik B dan C.      Titik B merupakan perpotongan garis 2x + 3y = 12 dan garis      x + y = 5. Dengan cara eliminasi dan substitusi dapat diperoleh      koordinat titik B.2x 3y = 12 ¥1 2x 3y = 12   x + y = 5 ¥3 3x    3y   =  15  -                                    5                      –x   =  –3                                       4C                           x=3                                                     BSubstitusikan x = 3 ke salah satu persamaan tersebut, misalnya ke                        A                                                                                      5 67x + y = 5.                                                             O2                   xx+y=5¤y =5–3                                                                4x + y = 8 x + y = 5¤y =2                                                                                       2x + 3y = 12Jadi, koordinat titik B adalah (3, 2)Titik C merupakan perpotongan garis 4x + y = 8 dan garisx + y = 5. Dengan cara eliminasi dan substitusi, dapat diperolehkoordinat titik C.4x + y = 8x  +y  =  5  –   3x  =  3   x=1Substitusikan x = 1 ke salah satu persamaan tersebut, misalnyake x + y = 5.x+y=5   y=5–x  ¤ =5–1                                                                 y  ¤ =4                                                                 14Jadi, koordinat titik C(1, 4).                                                                        8Dc. Buat garis selidik dari fungsi objektif f(x, y) = 14x + 7y.Gambarlah garis selidik 14x + 7y = 88 atau sederhanakan                     Garis selidik                                                                            14x + 7y = 88menjadi 2x + y = 14. Gambarlah garis-garis yang sejajar dengan2x + y = 14. Temukan titik pojok yang terdekat dari titik O(0, 0)yang dilalui garis sejajar tersebut.Terlihat pada gambar titik C(1, 4) dilalui oleh garis yang sejajardengan garis selidik 2x + y = 14. Oleh karena itu, titik C(1, 4)       5                                                                       4Cmerupakan titik minimum.Nilai minimum fungsi objektif diperoleh dengan menyub-                      Bstitusikan C(1, 4) ke dalam f(x, y) = 14x + 7y.                                          A                                                                                      5 67       f(1, 4) = 14 (1) + 7 (4)                                        O2                   x                = 14 + 28                = 42                                                   4x + y = 8 x + y = 5                                                                                           2x + 3y = 12Dengan demikian, nilai minimumnya adalah 42.                                                                            Program Linear  27
Soal Pilihan                       Kegiatan Siswa 1.2Perhatikan gambar berikut.  Carilah informasi mengenai penggunaan Microsoft Excel pada  y                         penyelesaian masalah program linear. Kerjakan soal-soal Evaluasi                            Materi 1.3 dengan menggunakan Microsoft Excel. Bandingkan       (2, 3)               hasilnya dengan perhitungan manual. Kemukakan hasilnya di                            depan kelas.      (4, 1)                Tugas Siswa 1.4      7x                          Diskusikan bersama teman sekelompok Anda untuk mem-                            peroleh solusi dari persoalan berikut. Bagilah anggota kelompokDaerah yang diarsir         menjadi dua bagian. Satu bagian mengerjakan soal dengan                            metode uji titik pojok dan yang lainnya menggunakan metodepada gambar tersebut        garis selidik. Bandingkan dan apa yang dapat Anda simpulkan?                            Pabrik x memproduksi dua model arloji, yaitu arloji bermerekmenyatakan daerah           terkenal dan arloji bermerek biasa. Untuk memproduksi arloji                            tersebut dilakukan melalui dua tahap. Tahap pertama, untuk arlojipenyelesaian suatu          bermerek terkenal memerlukan waktu produksi selama 6 jam dan                            pada tahap kedua selama 8 jam. Sementara itu, arloji bermereksistem pertidaksamaan.      biasa memerlukan waktu produksi selama 5 jam pada tahap                            pertama dan 4 jam pada tahap kedua. Kemampuan karyawanNilai minimum x + y pada    melakukan produksi tahap pertama maksimum 560 jam setiap                            minggu dan untuk melakukan produksi tahap kedua maksimumdaerah penyelesaian         500 jam setiap minggu. Kedua model arloji ini akan dipasarkan                            dengan keuntungan sebesar Rp120.000,00 per buah untuk arlojitersebut adalah ....        bermerek terkenal dan sebesar Rp80.000, 00 per buah untuk                            arloji bermerek biasa.a. 9  d. 3                  1. Buatlah model matematika masalah program linear tersebut.                            2. Berapakah banyaknya setiap model arloji harus diproduksib. 7  e. 1                                  supaya memberikan keuntungan maksimum?c. 5                        3. Berapakah keuntungan maksimum yang diterima oleh                                  pabrik tersebut?28 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Evaluasi Materi 1.4Kerjakanlah soal-soal berikut di buku latihan Anda.Gunakan garis selidik untuk menyelesaikan           5. Seorang pengusaha pemancingan ikansistem pertidaksamaan berikut.                            memiliki tanah seluas 456 m2. Dia akan1. Tentukan nilai maksimum dari fungsi                    membuat dua macam kolam ikan, yaitu                                                          beberapa kolam ikan lele dengan luas      objektif f(x, y) = 2x + 3y untuk sistem             masing-masing 6 m2 dan beberapa kolam      pertidaksamaan berikut.                             ikan nila dengan luas masing-masing 24      a. 2x + 5y ≤ 20                                     m2. Banyak kolam yang akan dibuat tidak                                                          lebih dari 40 buah. Jika dari tiap kolam ikan            2x + 5y ≤ 16                                  lele akan diperoleh hasil Rp200.000,00 dan            x≥0                                           dari setiap kolam ikan nila akan diperoleh            y≥0                                           hasil Rp300.000,00, tentukan:      b. 8x + y ≤ 8                                      a. model matematikanya;            7x + 2y ≤ 28                                 b. bentuk objektifnya;            x≥0                                          c. hasil yang dapat diperoleh sebanyak-            y≥0                                                 banyaknya.2. Tentukan nilai maksimum fungsi objektif      f(x, y) = 2x + 5y pada sistem pertidaksamaan  6. Untuk membuat jam kayu dari pinus,      berikut.                                            seorang seniman memerlukan waktu 2      x + y ≤ 12                                          jam dan 1 ons cairan pernis. Adapun untuk      x + 2y ≤ 16                                         membuat jam kayu oak diperlukan waktu      x≥0                                                 2 jam dan 4 ons cairan pernis. Tersedia      y≥0                                                 16 ons pernis dan waktu kerja 20 jam.3. Tentukan nilai minimum dari f(x, y) = 4x + 3y          Keuntungan penjualan jam kayu pinus dan      untuk kendala sebagai berikut.                      jam kayu oak berturut-turut Rp24.000,00      a. 4x + 2y ≥ 8                                      dan Rp32.000,00 per buah. Berapa banyak            2x + 6y ≥ 8                                   jam yang harus dibuat untuk setiap jenis jam            x≥0                                           agar mendapat keuntungan maksimum?            y≥0      b. 2x + 3y ≥ 12                               7. Sinta membuat dua jenis taplak meja,            2x + 2y ≥ 10                                  kemudian dijual. Taplak jenis pertama            x≥0                                           memerlukan 1 m kain dan taplak jenis            y≥0                                           kedua memerlukan 6 m kain. Kain yang4. Tentukan nilai minimum dari f(x, y) = 3x + 4y          diperlukan untuk membuat taplak jenis      pada sistem pertidaksamaan berikut.                 pertama adalah 1 m dan taplak jenis kedua                                                          adalah 6 m, sedangkan kain yang tersedia      2x + y ≥ 8                                          adalah 24 m. Keuntungan penjualan taplak                                                          jenis pertama adalah Rp8.000,00 dan      x + 2y ≥ 8                                          keuntungan penjualan taplak jenis kedua                                                          adalah Rp32.000,00. Berapa banyak taplak      x+y≥6                                               setiap jenisnya yang harus terjual agar                                                          mendapat keuntungan maksimum?      x≥0      y≥0                                                     Program Linear  29
Ringkasan                                          Untuk menentukan nilai optimum (nilai                                                   maksimum atau nilai minimum) suatu fungsi      Program linear merupakan salah satu          objektif dapat digunakan metode uji titik      ilmu matematika yang digunakan untuk         pojok dan metode garis selidik.      memaksimumkan atau meminimumkan      fungsi objektif dengan kendala tertentu.      Program linear terdiri atas fungsi objektif      dan kendala. Kendala pada program linear      berbentuk pertidaksamaan.Kaji DiriSetelah mempelajari materi Bab Program Linear ini, adakah materi yang belum Anda pahami?Materi manakah yang belum Anda pahami? Diskusikanlah bersama teman dan guru Anda.30 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Evaluasi Materi Bab 1Kerjakan di buku latihan Anda.A. Pilihlah satu jawaban yang tepat.1. Seorang koki membuat 2 jenis roti. Roti I     a. O(0, 0)memerlukan 100 g tepung dan 25 g mentega,        b. P(6, 0)sedangkan roti jenis II memerlukan 50 g          c. Q(5, 3)tepung dan 50 g mentega. Koki memiliki           d. R(2, 5)persediaan 1,5 kg tepung dan 1 kg mentega.       e. S(0, 3)Jika x merupakan banyak roti I dan y 4. Daerah yang diarsir pada diagram berikutmerupakan banyak roti II, pertidaksamaan         memenuhi sistem pertidaksamaan ....yang mungkin untuk membuat kedua jenis           yroti sebanyak-banyaknya adalah ....              9a. 2x + y ≤ 20, x + 2y ≤ 60, x ≥ 0, y ≥ 0b. 4x + y ≤ 60, x + y ≤ 20, x ≥ 0, y ≥ 0c. 2x + y ≤ 30, 2x + 3y ≤ 60, x ≥ 0, y ≥ 0       5d. x + 2y ≤ 20, 2x + 2y ≤ 40, x ≥ 0, y ≥ 0e. 2x + y ≤ 30, x + 2y ≤ 40, x ≥ 0, y ≥ 02. Daerah yang diarsir pada gambar berikut                    34 x      merupakan himpunan penyelesaian dari ....        y                                        a. 3x + y ≤ 9, 5x + 4y ≤ 20, x ≥ 0, y ≥ 0                                                 b. 3x + y ≥ 9, 5x + 4y ≤ 20, x ≥ 0, y ≥ 0        6                                        c. 3x + y ≥ 9, 5x + 4y ≥ 20, x ≥ 0, y ≥ 0                                                 d. 3x + y ≤ 9, 5x + 4y ≥ 20, x ≥ 0, y ≥ 0                                                 e. 3x + y ≥ 9, 5x + 4y ≤ 20, x ≥ 0, y ≥ 0         26                 x                    5. Nilai minimum fungsi objektif f(x, y) = 3x + 7y                                                       untuk sistem pertidaksamaan 2x + 3y ≥ 6, xa. x + y ≤ 6, x ≥ 2, y ≥ 0                       + 3y ≥ 3, x ≥ 0, dan y ≥ 0 adalah ....b. x – y ≤ 6, x ≤ 2, y ≥ 0                       a. 6c. x + y ≤ 6, x ≤ 2, y ≥ 0                       b. 7d. x + y ≤ 6, x ≤ 2, y ≤ 0                       c. 8e. x – y ≤ 6, x ≥ 2, y ≥ 0                       d. 93. Jika segilima OPQRS merupakan himpunan        e. 10penyelesaian program linear maka maksimum 6. Jika diketahui P = x + y dan Q = 5x + y makafungsi sasaran x + 3y terletak di titik ....     nilai maksimum dari P dan Q pada sistemy                                                pertidaksamaan x ≥ 0, y ≥ 0, x + 2y ≤ 12 dan       R(2, 5)                                   2x + y ≤ 12 adalah ....S(0, 3)         Q(5, 3)                          a. 8 dan 30  d. 6 dan 24                                                 b. 6 dan 6   e. 8 dan 24                                                 c. 4 dan 6O               P(6, 0) x                        7. Koordinat titik-titik segitiga ABC dari gam-                                                       bar berikut memenuhi pertidaksamaan ....                                                              Program Linear                31
y                                                 a. 10           d. 158                                                 b. 11           e. 206C                                                c. 122A               B                                12. Seorang pengusaha taman hiburan ingin mem-        2 8 12 x                                        beli sepeda anak-anak dan sepeda dewasaa. 4x + y ≥ 8, 3x + 4y ≤ 24, x + 6y ≥ 12                untuk disewakan. Jumlah kedua sepeda yangb. 4x + y ≥ 8, 4x + 3y ≥ 24, 6x + y ≥ 12c. x + y ≥ 8, 3x + 4y ≤ 24, x + 6y ≥ 12                 akan dibeli sebanyak 25 buah. Harga sebuahd. 4x + y ≤ 8, 3x + 4y ≥ 24, 6x + y ≥ 12e. x + 4y ≥ 8, 3x + 4y ≥ 24, x + 6y ≥ 12                sepeda anak-anak Rp300.000,00 dan sepedaPerhatikan gambar berikut, untuk men-                   dewasa Rp700.000,00. Modal yang tersediajawab soal nomor 8–11.                                                        Rp15.000.000,00. Model matematika yangy                                                        memenuhi masalah tersebut adalah ....8 (0, 8)                                                a. x + 140y ≤ 3.000            III                                               x + y ≤ 25      I                                                       x≥0                                                              y≥01  (0, 1)    (4, 0)                                     b. 7x + 14y ≤ 3.000   II        4 IV                                             x + y ≤ 25                                                              x≥0                     8                 x                      y≥0                                                        c. 7x + 140y ≤ 3008. Daerah I merupakan daerah himpunan                         x + y ≤ 25                                                              x≥0    penyelesaian dari sistem pertidaksamaan             d. 35x + 7y ≤ 3.000                                                              x + y ≤ 35    linear ....                                               x≥0    a. x ≥ 0, y ≥ 0, 2x + 8y ≤ 8; 4x + 2y ≥ 16                y≥0    b. x ≥ 0, y ≥ 0, 2x + 8y ≥ 8; 4x + 2y ≥ 16          e. 35x + 7y ≤ 300    c. x ≥ 0, y ≥ 0, 2x + 8y ≥ 8; 4x + 2y ≤ 16                x + y ≤ 25    d. x ≥ 0, y ≥ 0, 2x + 8y ≤ 8; 4x + 2y ≤ 16                x≥0    e. x ≥ 0, 2x + 8y ≥ 8; 4x + 2y ≥ 16                       y≥09. Daerah himpunan penyelesaian sistem            13. Seorang pedagang kerajinan tradisional                                                        membeli tidak lebih dari 25 benda kerajinanpertidaksamaan x ≥ 0, y ≥ 0, 2x + 8y ≤ 8                untuk persediaan. Ia ingin membeli benda                                                        jenis A dengan harga Rp30.000,00 danadalah ....                                             sepatu jenis B seharga Rp40.000,00. Ia                                                        merencanakan tidak akan mengeluarkana. I                 d. I dan II                        uang lebih dari Rp840.000,00. Apabila                                                        ia mengharap laba Rp10.000,00 untukb. II                e. semua salah                     setiap benda A dan Rp12.000,00 untuk                                                        setiap benda B maka laba maksimum yangc. III                                                  diperoleh pedagang adalah ....                                                        a. Rp168.000,0010. Nilai maksimum pada daerah I untuk fungsi           b. Rp186.000,00                                                        c. Rp268.000,00objektif f(x, y) = 2x + y adalah ....                   d. Rp286.000,00                                                        e. Rp386.000,00a. 8                 d. 64b. 16                e. 128c. 3211. Nilai minimum pada daerah penyelesaian      IV untuk fungsi objektif f(x, y) = 3x + 5y      adalah ....32 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
14. Pada pembuatan pakaian A diperlukan 6 jam       sistem pertidaksamaan. Nilai minimum      pada mesin bordir dan 4 jam pada mesin      jahit. Pembuatan pakaian B memerlukan         yang memenuhi fungsi objektif p = 4x + 3y      2 jam pada mesin bordir dan 8 jam pada      mesin jahit. Kedua mesin tersebut setiap      adalah ....      harinya bekerja tidak lebih dari 18 jam.      Jika setiap hari dibuat x buah pakaian A dan  a. 12        d. 18      y buah pakaian B maka model matematika      dari masalah tersebut adalah ....             b. 15        e. 24      a. 3x + y ≥ 9, 2x + 4y ≥ 9, x ≥ 0, y ≥ 0      b. x + 3y ≥ 9, 2x + y ≤ 9, x ≥ 0, y ≥ 0       c. 17      c. 3x + y ≥ 9, x + 4y ≥ 9, x ≥ 0, y ≥ 0      d. 3x + y ≤ 9, x + 2y ≤ 9, x ≥ 0, y ≥ 0       18. Sebuah pesawat udara memiliki 48 tempat      e. 3x + y ≤ 9, 2x + 4y ≤ 9, x ≥ 0, y ≥ 0                                                          duduk yang terbagi ke dalam dua kelas,15. Titik-titik berikut yang bukan merupakan              yaitu kelas A dan kelas B. Setiap penum-                                                          pang kelas A boleh membawa 60 kg barang,anggota himpunan penyelesaian dari sistem                 sedangkan penumpang kelas B hanya 20 kg.pertidaksamaan x + 2y ≥ 10, x + y ≤ 8 dan                 Bagasi paling banyak memuat 1.440 kg. Jika                                                          banyak penumpang kelas A adalah x orangy ≤ x + 4 adalah ....                                     dan banyak penumpang kelas B adalah ya. (1, 5)              d. (4, 4)                          orang maka sistem pertidaksamaan yangb. (2, 6)              e. (6, 1)                          memenuhi persoalan tersebut adalah ....                                                          a. x ≥ 0; y ≥ 0c. (3, 4)                                                                x + y ≥ 48; 20x + 60y ≥ 1.44016. Daerah segilima ABCDE merupakan him-                  b. x ≥ 0; y ≥ 0      punan penyelesaian suatu program linear.      Nilai maksimum dan minimum dari fungsi                    x + y ≤ 48; 60x + 20y ≤ 1.440      objektif 3x – 2y untuk x dan y bilangan asli        c. x ≥ 0; y ≥ 0      adalah ....                                                                x + y ≤ 48; 20x + 60y ≤ 1.440                                                          d. x ≥ 0; y ≥ 0                                                                x + y ≥ 48; 60x + 20y ≥ 1.440                                                          e. x ≥ 0; y ≥ 0                                                                x + y ≥ 48; 60x + 20y ≤ 1.440   y                                                19. Sinta seorang pembuat kue dalam satu                                                          hari paling banyak dapat membuat 80 kue.              B(3, 5)                                     Biaya pembuatan kue jenis pertama adalah                       C(6, 4)                            Rp500,00 per buah dan biaya pembuatan                                                          kue jenis kedua adalah Rp300,00 per buah.A(0, 3)                                                   Keuntungan kue jenis pertama Rp200,00                                                          per buah dan keuntungan kue jenis kedua         E(1, 0)       D(5, 0) x                          adalah Rp300,00 per buah. Jika modal                                                          pembuatan kue adalah Rp34.000,00 makaa. 10 dan –1           d. 15 dan –1                       keuntungan terbesar yang diperoleh Sintab. 10 dan –6           e. 15 dan 10                       adalah ....c. 15 dan –6                                              a. Rp12.000,00                                                          b. Rp19.000,0017. Perhatikan gambar berikut.                            c. Rp20.000,00         y                                                d. Rp22.000,00                                                          e. Rp25.000,0054                     56 x                           20. Dengan persediaan kain polos 30 m dan                                                          kain bergaris 10 m seorang penjahit akanDaerah yang diarsir pada gambar tersebut                  membuat dua model pakaian jadi. Model Imerupakan daerah penyelesaian dari suatu                  memerlukan 1 m kain polos dan 1,5 m kain                                                                 Program Linear  33
bergaris. Model II memerlukan 2 m kain                a. 4 dan 8  d. 7 dan 5polos dan 0,5 m kain bergaris. Jumlah total           b. 5 dan 9  e. 8 dan 6pakaian jadi akan maksimum jika model I               c. 6 dan 4dan model II masing-masing berjumlah ....B. Kerjakanlah soal-soal berikut.                     4. Seorang pemilik toko cinderamata men-                                                            dapat untung Rp1.000,00 untuk penjualan1. Tentukan nilai maksimum dari fungsi objek-               gelang yang harganya Rp10.000,00, dan      tif f(x, y) = 50x + 45y yang memenuhi sis-            mendapat untung Rp750,00 untuk penjualan      tem pertidaksamaan berikut.                           gantungan kunci yang harganya Rp8.000,00.                                                            Modal yang ia miliki seluruhnya adalah      x + y ≤ 18                                            Rp4.000.000,00, sedangkan kapasitas toko-                                                            nya adalah 450 cinderamata.      15x + 12y ≤ 120                                                            a. Berapa banyak gelang dan gantungan      x ≥ 0, y ≥ 0                                                kunci yang harus dibeli pemilik toko      x, y Œ c                                                    tersebut untuk mendapatkan untung2. Tentukan nilai minimum dari fungsi objek-                      sebesar-besarnya?      tif f(x, y) = 3x + 2y yang memenuhi sistem      pertidaksamaan berikut.                              b. Berapakah keuntungan maksimumnya?      3x + y ≥ 6                                      5. Sebuah pabrik bubut kayu sebagai bahan dasar                                                            pembuat kursi, memproduksi dua jenis kayu      x + 4y ≥ 8                                            bubut, dengan menggunakan tiga jenis mesin                                                            yang berbeda. Untuk memproduksi kayu      x+y≥4                                                 bubut jenis A menggunakan mesin I selama                                                            2 menit, mesin II selama 3 menit, dan mesin      x ≥ 0, y ≥ 0                                          II selama 4 menit. Untuk memproduksi kayu                                                            bubut jenis B, menggunakan mesin I selama3. Pembuatan suatu jenis roti memerlukan 200                6 menit, mesin II selama 4 menit, dan mesin      gram tepung dan 25 gram mentega. Roti                 III selama 3 menit. Tentukan keuntungan      jenis lain memerlukan 100 gram tepung dan             maksimum yang diperoleh pabrik tersebut      50 gram mentega. Tersedia 4 kg tepung dan             dalam setiap 3 jam, jika keuntungan setiap      1,2 kg mentega. Jika satu buah roti jenis per-        produk jenis I Rp 2.500,00 dan jenis II      tama memberikan keuntungan Rp2.000,00                 Rp3.000,00.      dan satu buah roti jenis kedua memberikan      keuntungan Rp2.500,00, tentukan keun-      tungan maksimum yang diperoleh jika roti      itu habis terjual?Pilihan KarirKoki atau juru masak adalah orang yang menyiapkan makanan untuk disantap. Istilah ini kadangmerujuk pada chef walaupun kedua istilah ini secara profesional tidak dapat disamakan. Istilah kokipada suatu dapur rumah makan atau restoran biasanya merujuk pada orang yang memiliki sedikitatau tanpa pengaruh kreatif terhadap menu dan dapur. Mereka biasanya anggota dapur yang beradadi bawah chef (kepala koki).                                                                                                                                           Sumber: id.wikipedia.org34 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
2Bab                                                               Sumber: medicinewheel.vcsu.eduTrigonometri  Pada bab ini, Anda akan diajak menerapkan perbandingan,          A. Perbandingan  fungsi, persamaan, dan identitas trigonometri dalam pemecahan          Trigonometri  masalah, melalui menentukan nilai perbandingan trigonometri  suatu sudut, mengkonversi koordinat Cartesius dan koordinat      B. Perbandingan  kutub, menerapkan aturan sinus dan cosinus, serta menentukan           Trigonometri  luas suatu segitiga.                                                   Sudut-Sudut yang                                                                         Berelasi     Menurut sejarah, awalnya trigonometri dikembangkanuntuk keperluan geografi (pembuatan peta) dan untuk keper-         C. Menggunakanluan astronomi (untuk memahami gerak benda-benda langit).                Tabel danPada perkembangan berikutnya, trigonometri tidak hanya di-               Kalkulator untukmanfaatkan oleh matematika, tetapi juga menjadi alat penting             Mencari Nilaibagi ilmu-ilmu dasar, seperti kimia, fisika, teknik mesin, teknik        Perbandinganelektro, dan teknik geodesi. Oleh karena itu, trigonometri               Trigonometrimenjadi sangat penting untuk dipelajari. Dalam kehidupansehari-hari banyak permasalahan yang dapat diselesaikan            D. Identitasdengan menggunakan konsep trigonometri. Salah satunya                    Trigonometripermasalahan berikut.                                                                   E. Mengkonversi     Eko mengukur bayangan sebuah tiang di tanah. Setelah                Koordinatdiukur, panjangnya mencapai 5,2 m. Kemudian, ia mengukur                 Cartesius dansudut yang terbentuk antara ujung bayangan dengan ujung                  Koordinat Kutubtiang. Besar sudut tersebut adalah 60°. Tanpa mengukurlangsung tiang tersebut, dapatkah Eko menentukan tinggi            F. Aturan Sinus dantiang yang sebenarnya?                                                   Cosinus                                                                   G. Luas Segitiga                                                                   Trigonometri  35
Peta KonsepMateri mengenai Trigonometri dapat digambarkan sebagai berikut.                                                            Trigonometri                                                                                            materi yang dipelajari  Perbandingan                     Koordinat                 Aturan Sinus dan                                       Menghitung Luas   Trigonometri                 Cartesius dan                 Aturan Cosinus                                              Segitiga                               Koordinat Kutub                terdiri atas                                                 terdiri atas                                           jika diketahui                                              terdiri atas   Suatu Sudut                                                 Aturan Sinus                                           Sebuah SudutSegitiga Siku-Siku                 Mengubah                                                                         dan Dua Sisi yang                                   Koordinat                Jika Diketahui Dua   Sudut-Sudut                Cartesius Menjadi             Sudut dan Sebuah                                           Mengapitnya      Istimewa                 Koordinat Kutub                                                                      Sisi                                           Sebuah Sisi dan         Nilai                     Mengubah                                                                          Dua Sudut yang  Perbandingan                 Koordinat Kutub               Aturan Cosinus  Trigonometri di             Menjadi Koordinat                                                                        MengapitnyaBerbagai Kuadran                                               Jika Diketahui                                   Cartesius                   Sebuah Sudut                                           Ketiga Sisinya      Identitas                                             dan Dua Sisi yang   Trigonometri                                                MengapitnyaSoal PramateriKerjakanlah soal-soal berikut sebelum Anda mempelajari bab ini.1. Perhatikan segitiga siku-siku berikut.                         Tentukanlah panjang sisi segitiga yang                                                                  belum diketahui.                    c                                             a. c = 10, a = 6, b = ...      b                                                           b. a = 3, b = 4, c = ...                                                                  c. b = 576, c = 676, a = ...                                                            2. Tentukanlah nilai berikut.                                                            a. (3 5 )2                     d. 45a                                                           b. (2 7 )2                     e. 34                                                            c. 7236 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
A Perbandingan Trigonometri     Pada materi bab ini, Anda akan mempelajari perbandingan           Kata Kuncitrigonometri dari suatu sudut segitiga siku-siku sehingga Andaakan mengenal istilah sinus, cosinus, tangen, secan, cosecan,            • segitiga siku-sikudan cotangen. Untuk memudahkan Anda mempelajari materi                   • sinusini, coba ingat kembali dalil Pythagoras berikut \"kuadrat dari           • cosinussisi terpanjang (hipotenusa) sama dengan jumlah kuadrat sisi             • tangenlainnya.\"1. Perbandingan Trigonometri    dalam Segitiga Siku-siku     Sebelum mempelajari materi ini, lakukanlah kegiatanberikut.       Kegiatan SiswaLakukan kegiatan berikut bersama 3–4 orang teman Anda.1. Gambarlah tiga buah segitiga siku-siku yang sebangun      dengan ketentuan sebagai berikut.      r ,FUJHB TVEVUOZB TBNB CFTBS 	CFTBS TVEVU ZBOH \"OEB            UFOUVLBO CFSCFEB EFOHBO UFNBO \"OEB     r 6LVSBO LFUJHB TJTJOZB CFSCFEB CFEB 	UJEBL BEB ZBOH            TBNB QBOKBOH .JTBMLBO TFHJUJHB ZBOH \"OEB CVBU TFQFSUJ CFSJLVU             sisi miring            sisi di depan AAa           Aa                                      Aa        (i)        sisi di dekat A                              (iii)                      (ii)2. Gunakan busur derajat untuk menghitung besar sudut A (ke      derajat terdekat). Perlu Anda ingat bahwa besar sudut A      lebih dari 0° dan kurang dari 90°.3. Gunakan penggaris untuk mengukur panjang masing-      masing segitiga siku-siku tersebut, kemudian isikanlah pada      tabel berikut.                                                                       Trigonometri            37
Jelajah                                        Segitiga  Panjang sisi di depan A                                                  ke-      Panjang sisi miring   Matematika                                                  (i)                                                  (ii)                                                 (iii)                                               Panjang sisi di dekat A Panjang sisi di depan A                                               Panjang sisi miring  Panjang sisi di dekat APythagoras lahir sekitar                 4. Perhatikan nilai-nilai perbandingan yang Anda perolehtahun 582 M di Pulau                           pada ketiga segitiga siku-siku tersebut. Apa yang AndaSamos, Yunani.                                 dapatkan dari hasil tersebut?Beliau menemukan danmembuktikan sebuah                       5. Sekarang, coba Anda perhatikan gambar ΔABC berikut.rumus sederhana dalamgeometri tentang ketiga                                                                           Csisi pada segitiga siku-siku. Dalil ini dinamakanDalil Pythagoras.Pythagoras meninggalsekitar tahun 497 SMpada usia 85 tahun.     Sumber: Oxford Ensiklopedi                          Pelajar, 1999                                                         Bb                                A                                            a. Dengan menggunakan busur dan penggaris, hitunglah:                                           r #FTBSTVEVU b (gunakan satuan ke derajat terdekat)                                           r 1BOKBOHTJTJAB, BC, dan AC                                                         (gunakan satuan ke cm terdekat)                                            b. Tentukan nilai perbandingan                                             r        panjang sisi di depan  b  =  ...                                                           panjang sisi miring        ...                                             r        panjang sisi di dekat b   =  ...                                                           panjang sisi miring        ...                                             r        panjang sisi di depan b   =  ...                                                         panjang sisi di dekat b      ...                                         6. Apakah nilai perbandingan untuk ΔABC sama dengan nilai                                            perbandingan untuk ketiga segitiga sebelumnya? Jika tidak                                            sama, perubahan apakah dari ketiga segitiga sebangun yang                                            membuat nilai perbandingan segitiga baru berbeda?38 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Hasil kegiatan yang telah Anda kerjakan dapat memperjelasbahwa hasil perbandingan sisi-sisi segitiga bergantung pada suduta dan b . Jika sudutnya (a ) sama maka hasil perbandingan sisi-sisinya akan sama.Perhatikan gambar berikut.                                                                           D                                                    C             a                                  BE        A            Gambar 2.1 ABC sebangun dengan AED     ΔABC ΔAED (dibaca \"segitiga ABC sebangun dengansegitiga AED\").     Perbandingan sisi-sisi segitiga secara cepat dapat diketahuidengan menggunakan konsep trigonometri yang didefinsikansebagai berikut.1.  BC   =  ED     =  sinusa  =    i  a    AC      AD2.  AB   =  AE     =  cosinusa   =       a    AC      AD3.  BC  =   ED    =   tangen a  =  t     a    AB      AE4.  AC   =  AD     =  cosecant a   =  coseca    BC      ED5.  AC   =  AD     =  secant a  =        a                                                           C    AB      AE                                                                        ba6.  AB  =   AE    =   cotangent a     =  cotan a    BC      ED    Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat dibuat ringkasan-nya sebagai berikut.Perbandingan trigonometri untuk segitiga siku-siku ABCseperti pada Gambar 2.2 adalah:1.  sin  a  =  a                            4.  coseca   =  b                      a  c             B               b                                            a                 A2.  cosa    =   c                           5.  seca  =  b                    Gambar 2.2                b                                        c                    Segitiga siku-siku dengan a                                                                              sebagai salah satu sudutnya3.  tan a   =  a                            6.  cotan a  =  c               c                                            a                                                                                      Trigonometri         39
Jelajah                              Dari ringkasan tersebut, Anda dapat memperoleh hubungan-    Matematika                         hubungan berikut.        Hipparchus                                         a       (±170–125 M)                                       1.    sin a      =  b  =  a    b  =  a  =  tan aTeorema perbandingan                         cosa          c     b     c     csisi-sisi pada segitigatelah digunakan                                            bbangsa Mesir danBabilonia. Akan tetapi,                      Jadi,      tan a    =  sin aperbandingan yang                                                   cosasekarang digunakankali pertama ditetapkan                2. sina                 a    =  a  ¥  b  =  1sekitar tahun 150 SM                                                   b     aoleh Hipparchus yangmenyusun perbandingan-                       Jadi,      sin a  =       1           atau      coseca   =    1perbandingan itu di                                                 coseca                               sin adalam tabel. Hipparchusdari Nicea sangat tertarik             3.    cosa       sec a  =    c  ¥  b  =  1pada Astronomi dan                                                  b     cGeografi. Hasil kerjanyamerupakan asal mula                          Jadi,      cosa   =      1         atau         seca  =    1  arumusan trigonometri.                                               seca                              cosHipparchus menerapkantrigonometri untuk                     4. tana             t   a    =  a  ¥  c  =  1menentukan letak kota-                                                 c     akota di permukaan bumidengan menggunakan                           Jadi,      tan a  =       1     a      atau     cotan a  =    1garis bujur dan garis                                               cotan                                tan alintang.                                       Tugas Siswa 2.1              Sumber: Ensiklopedia        Matematika dan Peradaan        Coba Anda buktikan kebenaran pernyataan berikut.                        Manusia, 2002      cos a  =  cosec a     =  cotan a                                           sin a      seca                                       Contoh Soal 2.1                                       Jika  sin b   =  4  ,  tentukanlah    nilai  perbandingan   trigonometri  lainnya.                                                        5                                       Jawab:                                       Buatlah    gambar      yang  mewakili       sin b  =  4  .                                                                                             540 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Tentukan sisi yang belum diketahui dengan rumus Pythagoras.x2 = 52 – 42x2 = 25 – 16 = 9x= 9 =3                                                                   5      4Dengan demikian, dapat ditentukan nilai perbandingan trigonometrilainnya.                                                           b                                                                           x=3cos b  =  3                  sec  b  =  5          5                             3tan b  =  4                  cotan b    =  3          3                                4cosec b = 5              4Contoh Soal 2.2Diketahui ΔABC dan ΔDEF seperti pada gambar berikut.                                             F                            A                                             a                                                           b              2c                                2       q                                Da                  E    C 2B             (a) (b)Tentukanlah semua perbandingan trigonometri untuk sudut q .Jawab:a.  sinq =   2      =  1  2                   b.  sin a  =  a             2         2                                    b    cosq =       2  =  1  2                       cos a  =  c                 2     2                                    b    tanq = 2 = 1                                  tan a  =  a              2                                             c    cosecq = 2 = 2                                cosec a   =  b                 2                                             a    secq = 2 = 2                                  sec a  =  b               2                                            c    cotanq = 2 = 1                                cotan a   =  c                 2                                             a                                                                   Trigonometri  41
Contoh Soal 2.3                         Diketahui salah satu sudut segitiga siku-siku ABC adalah q.                         Jika   diketahui sin q    =  3  dan      panjang sisi di  seberang q  adalah 6  cm.                                                      5                         Hitunglah cos q , tan q , cosec q , sec q , dan cotan q .                         Jawab:                         Diketahui sin q = 3 dan panjang sisi seberang q = BC = 6 cm.                   C                             5                         Sebelum menghitung cos q , tan q , cosec q , sec q , dan cotan q , Anda                         harus mencari panjang sisi AB dan AC terlebih dahulu. Dari nilai         AC = ...                   6 cm  sin  q  =  3 , Anda dapat menemukan nilai AC.     q                              5A AB = ...                         sin q   =  CB                                    AC                   B                              3= 6                              5 AC                         AC = 6 5 = 10 cm                                  3                         Oleh karena Anda telah mengetahui nilai AC dan BC, Anda dapat                         mencari nilai AB dengan rumus Pythagoras.                         AB2 = AC2 – BC2                         AB2 = 102 – 62                               = 100 – 36                         AB2 = 64                         AB = 64                             = 8 cm                         Jadi, perbandingan trigonometrinya adalah                         cos q   =  8     =  4                                    10       5                         tan q   =  6  =  3                                    8     4                         cosec q    =  10    =  5                                       6        3                         sec q   =  10  =    5                                    8        4                         cotan q    =  8  =  4                                       6     342 Kreatif Menggunakan Matematika untuk Kelas XI SMK/MAK          Rumpun Seni, Pariwisata, dan Teknologi Kerumahtanggaan
Tugas Siswa 2.21. Tentukan perbandingan trigonometri sesuai dengan gambar      berikut.                                   a. sin q               20 b. cos q12 c. tan q                                   d. cosec q                        q e. sec q              16 f. cotan q2. Hitunglah panjang BC. Kemudian, tentukan nilai perban-dingan trigonometrinya.A         36     B a. sin b       b               b. cos b                       c. tan b          39           d. cosec b                       e. sec b                 C f. cotan b2. Nilai Perbandingan Trigonometri    Sudut-Sudut Istimewa     Pada bagian sebelumnya, Anda telah mempelajari per-        ybandingan trigonometri. Sekarang, Anda akan mempelajari                         Aperbandingan trigonometri sudut-sudut istimewa. Sudut isti-mewa yang akan dibahas di sini adalah sudut yang besarnya                          20°, 30°, 45°, 60°, dan 90°. Pernahkah Anda melihat benda-bendayang memiliki sudut 0°, 30°, 60°, 60°, dan 90°?                      60°  C             Bx                                                                Oa. Nilai Perbandingan Trigonometri     untuk Sudut 60°                                            Gambar 2.3                                                                Segitiga samasisi OAB     Perhatikan Gambar 2.3. ΔAOB merupakan segitiga samasisidengan panjang sisi 2 satuan, sehingga OA = AB = 2 satuan.Oleh karena ΔAOB sama sisi, OAB = ABO = OAB = 60°.     AC merupakan garis tinggi ΔAOB. Garis OC merupakansetengah dari OB sehingga OC 1 satuan. Dari keterangantersebut, Anda dapat mencari panjang AC dengan rumusPythagoras. Mengapa AC dicari dengan rumus Pythagoras?Selidikilah.                                                                          Trigonometri  43
                                
                                
                                Search
                            
                            Read the Text Version
- 1
 - 2
 - 3
 - 4
 - 5
 - 6
 - 7
 - 8
 - 9
 - 10
 - 11
 - 12
 - 13
 - 14
 - 15
 - 16
 - 17
 - 18
 - 19
 - 20
 - 21
 - 22
 - 23
 - 24
 - 25
 - 26
 - 27
 - 28
 - 29
 - 30
 - 31
 - 32
 - 33
 - 34
 - 35
 - 36
 - 37
 - 38
 - 39
 - 40
 - 41
 - 42
 - 43
 - 44
 - 45
 - 46
 - 47
 - 48
 - 49
 - 50
 - 51
 - 52
 - 53
 - 54
 - 55
 - 56
 - 57
 - 58
 - 59
 - 60
 - 61
 - 62
 - 63
 - 64
 - 65
 - 66
 - 67
 - 68
 - 69
 - 70
 - 71
 - 72
 - 73
 - 74
 - 75
 - 76
 - 77
 - 78
 - 79
 - 80
 - 81
 - 82
 - 83
 - 84
 - 85
 - 86
 - 87
 - 88
 - 89
 - 90
 - 91
 - 92
 - 93
 - 94
 - 95
 - 96
 - 97
 - 98
 - 99
 - 100
 - 101
 - 102
 - 103
 - 104
 - 105
 - 106
 - 107
 - 108
 - 109
 - 110
 - 111
 - 112
 - 113
 - 114
 - 115
 - 116
 - 117
 - 118
 - 119
 - 120
 - 121
 - 122
 - 123
 - 124
 - 125
 - 126
 - 127
 - 128
 - 129
 - 130
 - 131
 - 132
 - 133
 - 134
 - 135
 - 136
 - 137
 - 138
 - 139
 - 140
 - 141
 - 142
 - 143
 - 144
 - 145
 - 146
 - 147
 - 148
 - 149
 - 150
 - 151
 - 152
 - 153
 - 154
 - 155
 - 156
 - 157
 - 158
 - 159
 - 160
 - 161
 - 162
 - 163
 - 164
 - 165
 - 166
 - 167
 - 168
 - 169
 - 170